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Qu’est-ce qu’un humidimètre de sol ?

Les humidimètres de sol sont des instruments utilisés pour mesurer la quantité d’humidité contenue dans le sol. Ils sont principalement utilisés pour vérifier les propriétés et les conditions de gestion du sol dans le secteur agricole, dans la recherche et le développement agricoles, dans la surveillance environnementale associée aux travaux de construction (par exemple, la protection de la végétation) et dans le jardinage privé.

Selon le principe de mesure, il existe des méthodes de détermination de la constante diélectrique (méthodes TDR, ADR et FDR), des méthodes de tensiomètre et de cyclomètre. Il existe également des types d’enregistreurs qui, enfouis dans le sol, mesurent régulièrement des données et les enregistrent dans l’unité principale. Comme les capteurs d’humidité électroniques sont disponibles à bas prix, il existe également des applications où ils peuvent être utilisés pour fabriquer son propre humidimètre de sol simple.

Utilisations des humidimètres de sol

L’humidité du sol est largement utilisée comme indicateur dans l’agriculture, car elle est un facteur important de la croissance des plantes. Elle est également très utilisée par les professionnels et les jardiniers amateurs, car un taux d’humidité trop élevé dans les plantes en pot et les jardins peut entraîner le pourrissement des racines.

Les humidimètres de sol reposent sur différents principes et sont disponibles dans une large gamme de prix. Vous devez donc choisir le bon type d’appareil en fonction de votre application et de la précision des données dont vous avez besoin. Certains appareils peuvent être achetés pour quelques euros seulement, tandis que d’autres coûtent plusieurs centaines d’euros.

Principe des humidimètres de sol

Les principales méthodes utilisées dans les humidimètres de sol sont les suivantes :

• la méthode TDR (Time Domain Reflectometry)
• la méthode ADR (Amplitude Domain Reflectometry)
• la méthode FDR (Frequency Domain Reflectometry)

Le principe de base de toutes les méthodes est le même : l’humidité du sol est mesurée par la constante diélectrique. Le sol est composé d’eau, de terre et de particules de terre. La constante diélectrique de chaque matériau est beaucoup plus élevée pour l’eau que pour les autres matériaux, et la constante diélectrique du sol lui-même a une certaine relation avec la teneur en eau du sol. La teneur en eau du sol est déterminée à partir de cette relation. La méthode ADR est caractérisée par un équipement moins coûteux et plus facile à utiliser que les autres méthodes (FDR et TDR). D’autre part, la méthode TDR où le sol n’est pas affecté par la température à moins que le sol ne gèle, ce qui permet de l’utiliser dans des environnements où les températures ne sont pas stables.

• Méthode du tensiomètre
  Un récipient composé de pièces non émaillées, appelé gobelet poreux, est inséré dans le sol pour la mesure. Le récipient est rempli d’eau et la quantité d’eau qui s’écoule est mesurée en tant que pression. Elle utilise la tension de l’eau dans le sol. Cette méthode est largement utilisée dans l’industrie, mais son inconvénient est que les mesures prennent beaucoup de temps.
• Méthode du cyclomètre
  Cette méthode utilise des thermocouples dans le sol pour évaluer l’humidité du sol. La pression de vapeur relative de l’air en équilibre avec l’eau dans le sol est mesurée et l’humidité du sol est calculée. Elle peut également être utilisée pour mesurer la teneur en eau des tissus végétaux, ce qui lui confère un large éventail d’applications, mais elle est très onéreuse (plusieurs centaine d’euros par unité) car il s’agit d’un instrument de précision.

Qu’est-ce qu’un joint tournant ?

Un joint tournant est un joint qui peut former une voie d’écoulement pour l’eau, l’air, l’huile, etc., entre un tuyau fixe et un arbre tournant. Il est parfois aussi appelé joint rotatif.

Les joints tournants permettent d’alimenter en continu un corps en rotation et de faire circuler le fluide à l’intérieur. Cette fonction peut être utilisée pour ajouter des fonctions telles que le refroidissement et la lubrification aux rouleaux rotatifs ou pour alimenter en fluide une source d’énergie à l’équipement sur le corps rotatif.

Utilisations des joints tournants

Les joints tournants peuvent alimenter les corps rotatifs en fluides tels que l’eau, l’air et l’huile. Ils sont utilisés pour assurer les fonctions de refroidissement et de lubrification, ainsi que pour alimenter les corps rotatifs en énergie.

Un exemple typique d’application de refroidissement est le rouleau de refroidissement (chill roll). Les rouleaux de refroidissement sont utilisés pour refroidir les produits à la surface des rouleaux en faisant circuler un réfrigérant tel que de l’eau ou de l’huile à l’intérieur des rouleaux qui transportent les produits en feuilles, et les joints tournants sont utilisés pour alimenter le fluide.

Dans l’industrie sidérurgique et d’autres industries, un joint rotatif peut être utilisé pour fournir de l’huile comme source d’énergie hydraulique à un cylindre relié à un arbre d’enroulement rotatif.

Principe des joints tournants

Les joints tournants sont constitués d’un canal fixe, d’un canal rotatif et d’un joint pour assurer l’étanchéité de ces canaux. Le canal fixe est situé sur l’axe de rotation ou sur la circonférence et est toujours relié au canal rotatif, ce qui permet une alimentation continue en fluide du corps rotatif.

Les joints tournants sont disponibles fans des gammes allant de ceux avec un seul port à ceux avec 20 ports ou plus. Le nombre d’orifices est déterminé en fonction du nombre de fluides à utiliser. Dans les rouleaux refroidisseurs, qui sont souvent utilisés dans les usines qui traitent des produits en feuilles, l’eau est le seul fluide frigorigène utilisé dans la plupart des cas. Dans ce cas, on utilise un joints tournants à deux orifices, l’un pour le flux aller et l’autre pour le flux retour. Les machines à bouclier utilisées pour le creusement de tunnels nécessitent l’alimentation de nombreux fluides, tels que le liquide de débourbage, l’huile hydraulique et la graisse. Les joints tournants avec de nombreux orifices sont spécialement conçus à cet effet.

Le matériau des joints tournants doit être changé en fonction de la température et de la corrosivité du fluide utilisé. Pour les fluides à haute température, il convient de choisir un produit doté d’un joint à haute résistance thermique, et pour les fluides très corrosifs, un joint rotatif en acier inoxydable ou en alliage de cuivre.

Qu’est-ce qu’un outil rotatif ?

Un outil rotatif est un outil doté d’un mécanisme de rotation dans l’outil de coupe lui-même.

Ces outils sont principalement utilisés dans les machines multitâches et sont parfois appelés unités de fraisage, porte-fraises ou entraînements de fraises. Ce sont des outils de coupe équipés d’un mécanisme rotatif permettant un usinage complexe.

L’utilisation d’un outil rotatif sur une seule machine-outil permet d’effectuer des opérations d’usinage telles que le rabotage, le perçage, l’alésage et le fraisage cylindrique, augmentant ainsi la fonctionnalité et la précision. Lorsque plusieurs machines-outils sont utilisées, il est préférable d’éviter d’utiliser une machine-outil pour le travail à plat, une machine-outil pour le perçage, une machine-outil pour la rectification cylindrique, etc., car cela est inefficace et susceptible d’entraîner des écarts d’usinage dus au montage.

Utilisations des outils rotatifs

Les outils rotatifs sont principalement utilisés comme outils pour les machines-outils multitâches. Les forets, les fraises en bout et les fraises sont utilisés pour le perçage, le rabotage, l’alésage et la coupe cylindrique.

Il existe plusieurs types d’outils rotatifs, chacun ayant des applications différentes.

1. Les forets jetables

Il s’agit d’outils jetables dont les arêtes de coupe sont interchangeables et qui utilisent des plaquettes en acier rapide pulvérisé ou en carbure cémenté fin.

2. Les fraises à jeter

Les plaquettes sont en ZM3 ou TM4 zingué, etc., et ont une durée de vie plus longue et plus stable que les fraises HSS, permettant la coupe en D, le rainurage, le basculement, le fraisage hélicoïdal et le chanfreinage angulaire.

3. Les fraises à grande vitesse pour l’usinage de pièces en aluminium

Un usinage de haute précision et un bon état de surface peuvent être obtenus en utilisant des plaquettes jetables et un mécanisme de réglage fin. Utilisées pour le fraisage des métaux non ferreux tels que les alliages d’aluminium sur les centres d’usinage.

Caractéristiques des outils rotatifs

1. Les machines de coupe

L’inconvénient du type de machine qui transforme le métal tout en changeant d’outil est la mauvaise préparation du travail. En revanche, le transfert, le montage et le démontage de la pièce d’une machine-outil à l’autre présentent l’inconvénient de réduire la précision de l’usinage et de compliquer la mise au point du travail.

2. Les machines-outils multitâches

L’avantage de ce type de machine est que plusieurs outils peuvent être montés sur une unité rotative, ce qui permet un usinage complet. Un autre avantage est une meilleure précision d’usinage, car une seule installation est nécessaire, sans transfert de la pièce d’une machine-outil à l’autre. Les machines-outils multitâches présentent toutefois l’inconvénient d’être coûteuses.

Les pièces usinées nécessitent des processus d’usinage à plat, de perçage, d’alésage et d’usinage cylindrique pour être achevées.

Autres informations sur les outils rotatifs

1. Risques liés aux outils rotatifs

Les outils rotatifs, même les plus petits, ont un couple élevé et peuvent provoquer des lacérations et des brûlures s’ils sont mal utilisés ou, dans le pire des cas, un accident grave entraînant la perte de doigts ou de membres. Il existe de nombreux types d’outils rotatifs, notamment pour les perceuses et les fraiseuses, mais ils se divisent essentiellement en deux risques : l’outil rotatif lui-même et la pièce à usiner.

Risques liés à l’outil rotatif lui-même
Le premier et principal danger lié à l’outil rotatif lui-même est le coincement dans les pièces en rotation. On pense tout de suite au coincement des doigts, mais il faut également veiller à éviter le coincement des gants et des vêtements.

Le port de gants militaires est généralement interdit lors de l’utilisation d’outils rotatifs. Le port de bretelles et de cravates peut également s’avérer dangereux. Les manches et les ourlets des vêtements sont également souvent négligés et doivent être vérifiés avant d’utiliser un outil rotatif.

D’autres blessures, telles que des coupures et des lacérations causées par le contact avec les pièces rotatives et des brûlures, sont également très probables. Les outils rotatifs coupent le bois, le métal et d’autres matériaux et sont donc extrêmement durs et tranchants. Les brûlures doivent également être évitées, car l’outil et l’objet à couper sont également chauds en raison de la chaleur de friction due à un contact prolongé.

Il existe également un risque de coincement et de blessure dû à la rupture de l’outil, à un dysfonctionnement de la machine ou à une mauvaise manipulation du travail par l’opérateur. Il est important d’inspecter les outils rotatifs avant de les utiliser et de prendre des mesures telles que les 5S dans l’environnement de travail et l’alerte des autres.

Dangers liés aux pièces à usiner
La pièce à usiner peut également présenter des risques. Les outils rotatifs tournant avec un couple élevé, si la pièce n’est pas bien fixée, elle peut s’envoler et blesser l’opérateur ou endommager l’équipement.

Les débris de coupe formés pendant l’usinage sont également tranchants et peuvent provoquer des blessures s’ils sont touchés à mains nues ou dispersés pendant l’opération. Lors du nettoyage, portez toujours un équipement de protection et utilisez des outils spéciaux pour les collecter, les stocker et les éliminer.

2. Qualifications nécessaires au travail avec des outils rotatifs

Certaines opérations de meulage avec des outils rotatifs requièrent des qualifications. Lors des opérations de changement de meule sur les meuleuses à main, qui finissent les surfaces à l’aide d’une meule rotative, seuls les opérateurs ayant reçu une formation spéciale en matière de santé et de sécurité peuvent effectuer ce travail, car il s’agit d’un “remplacement de meules ou d’un travail d’essai lors du remplacement de meules”.

Les infractions peuvent donner lieu à des amendes, c’est pourquoi le travailleur doit suivre une formation spéciale et être qualifié avant de travailler.

Qu’est-ce qu’une buse d’injection ?

Une Buses d’injection est un dispositif capable d’injecter dans un espace une petite quantité de liquide ou de gaz comprimé à haute pression en une fine atomisation.

Lorsque les buses d’injection sont utilisées dans les moteurs, elles doivent enflammer rapidement le carburant en l’injectant et en le vaporisant, ou disperser le carburant dans un espace fermé. Les buses d’injection sont utilisées en fonction des caractéristiques du moteur.

Utilisations des Buses d’injection

Les buses d’injection sont des systèmes conçus pour transformer les liquides et les gaz en fines particules et les pulvériser. Elles sont utilisées dans les machines et les équipements qui présentent cette caractéristique.

1. Moteurs diesel

Comme les moteurs diesel utilisent une pompe à compression pour transformer le carburant diesel en carburant à haute pression et l’introduire dans la chambre de combustion du moteur, la buse d’injection est utilisée comme système pour introduire le carburant à haute pression dans la chambre de combustion du moteur par l’intermédiaire d’une buse d’injection, qui joue le rôle d’injecteur de carburant. Afin de pulvériser efficacement le carburant, différentes formes de buses sont disponibles.

2. Moteurs à essence à injection directe

Les injecteurs à injection directe sont utilisés dans les moteurs à essence pour améliorer le rendement énergétique. Cette technique est particulièrement répandue dans les voitures particulières à quatre roues et les véhicules à deux roues, et a été adoptée par les constructeurs automobiles comme un produit respectueux de l’environnement qui améliore le rendement énergétique grâce à l’utilisation d’une pression de carburant plus élevée.

3. Systèmes d’injection à haute pression

Il existe de nombreux exemples de buses d’injection utilisées pour utiliser des liquides et des gaz à haute pression. Les buses d’injection sont utilisées dans les systèmes d’injection à haute pression pour les systèmes d’arrosage et les machines utilisées pour le lavage et le nettoyage. Les gaz à haute pression sont notamment utilisés dans les systèmes de nettoyage et de rideaux de douche à air à l’aide de systèmes de buses d’injection de gaz à haute pression.

4. Machines et équipements

En outre, les buses d’injection sont également utilisées dans les machines et équipements pour le revêtement et la peinture, l’humidification, l’extinction des incendies et le contrôle de la température comme le chauffage et le refroidissement.

Principe des buses d’injection

Les buses d’injection pour la projection de liquides peuvent être divisées en deux types : les buses à un fluide et les buses à deux fluides. Les deux types de buses se distinguent par la manière dont elles affinent le liquide. Les buses à un fluide utilisent la pression du liquide pour pousser le liquide à travers la buse, tandis que les buses à deux fluides utilisent l’écoulement du fluide pour broyer le liquide lui-même en particules, qui sont ensuite éjectées à travers la buse.

Les buses d’injection de gaz ont des mécanismes différents selon l’application, comme les compresseurs et les soufflantes.

Types de buses d’injection

Les buses d’injection se composent d’un corps de buse et d’un robinet à pointeau.

1. Buses à trous

La buse est conçue selon un certain angle (angle de jet) afin de répartir le fluide. 

2. Buses à étranglement

Les buses d’injection sont conçues avec une ouverture d’étranglement ingénieuse afin d’obtenir un mécanisme d’étranglement du jet.

3. Buses à jet secondaire

Les buses dotées d’une ouverture de jet secondaire dans le corps de la buse sont conçues comme des buses pouvant être installées dans des chambres de vortex.

Autres informations sur les buses d’injection

Caractéristiques des buses d’injection

Les buses d’injection sont des systèmes capables de pulvériser des fluides à haute pression dans le meilleur état d’atomisation possible. Les modifications apportées à la structure de la buse peuvent changer la taille des particules et le volume de pulvérisation, ce qui permet de créer des systèmes de buses avec une plus grande efficacité d’injection et moins de colmatage. En utilisant une structure où la Buses d’injection est injectée dans le liquide, la pression négative pendant la pulvérisation peut être utilisée pour aspirer le liquide dans le liquide dans le système de buses, ce qui permet de créer un système capable de pulvériser trois fois plus de liquide que d’habitude. Le système est conçu pour utiliser les caractéristiques suivantes.

1. atomisation fine
Le système est capable de produire une atomisation fine.

2. pénétration
Assure que l’atomisation atteint tous les coins d’un espace clos.

3. dispersion/distribution
La pulvérisation peut être dispersée et distribuée sur une large zone.

4. étanchéité à l’huile
Pas de fuite de gaz ou de liquides à la fin du processus de pulvérisation.

Qu’est-ce qu’un revêtement antireflets ?

Les revêtements antireflets sont des films optiques moulés sur les surfaces d’affichage pour réduire les reflets de surface et les réflexions de la lumière. Ils sont fabriqués en superposant un film polymère sur un film de base et en utilisant la différence d’indice de réfraction entre les couches pour provoquer une interférence de la lumière, ce qui affaiblit la lumière réfléchie et réduit la réflectance. Certains types de films antireflets contiennent des particules fines qui diffusent la lumière.

Des films antireflets sont également disponibles dans le commerce pour un usage domestique et peuvent être fixés à la surface des téléviseurs, des écrans de PC et des écrans de smartphones.

Utilisations des revêtements antireflets

Les revêtements antireflets sont généralement formés par l’application d’un revêtement sur un matériau de base, une couche dure, etc. En plus de réduire efficacement la réflexion de la surface, ils empêchent l’adhésion de la poussière et de la saleté et protègent l’écran.

Les films antireflets à couches multiples sont principalement utilisés pour les écrans de télévision, les moniteurs de PC et les smartphones. Leur utilisation est également envisagée pour les grands équipements tels que les collecteurs de chaleur solaire et les équipements laser pour la fusion nucléaire, dans le but d’éviter les pertes d’énergie dues à la réflexion de la surface.

Principe des revêtements antireflets

Les revêtements antireflets sont constitués de plusieurs couches optiques sur un matériau de base. L’indice de réfraction à l’interface entre les couches diffère, ce qui provoque des interférences. Ce principe est utilisé pour réduire la réflexion de certaines longueurs d’onde. Les couches multiples (multicouches) réduisent la réflexion de la surface et améliorent la transmission pour rendre l’écran plus facile à voir.

Les films antireflets peuvent être classés en deux catégories : les films LR (Low-Reflection) et les films AG (Anti-Glare). Les films AG contiennent des particules dans la couche dure, qui créent une surface irrégulière sur le film. Cette irrégularité de surface diffuse la lumière incidente, tout en utilisant la diffusion interne due à la différence d’indice de réfraction entre la couche dure et les particules pour supprimer les reflets.

Qu’est-ce qu’un transformateur monophasé ?

Un transformateur monophasé est un transformateur dont l’enroulement primaire ou secondaire est monophasé.

Il est principalement utilisé pour convertir le courant alternatif monophasé. Un transformateur monophasé se compose d’un enroulement d’entrée et d’un ou plusieurs enroulements de sortie. Les transformateurs monophasés ont une construction relativement simple.

Leur conception simple, composée d’un enroulement primaire et d’un enroulement secondaire, les rend faciles à fabriquer et à entretenir. Par conséquent, ils sont disponibles à un coût relativement faible.

De plus, ils sont généralement petits et compacts. Ils conviennent donc aux endroits où l’espace est restreint et aux équipements mobiles. Comme ils sont plus légers que les transformateurs triphasés, ils sont plus faciles à manipuler et à installer.

Utilisations des transformateurs monophasés

Les transformateurs monophasés sont principalement utilisés dans les installations commerciales et industrielles et sont largement utilisés pour la distribution et le contrôle de l’énergie. Leur principale fonction est de convertir l’énergie des tensions les plus élevées pour la transmission en tensions de travail plus basses.

Les lignes de transport et de distribution des réseaux électriques distribuent l’énergie à des tensions élevées de 6,6 kV AC et plus. En effet, une tension plus élevée est moins susceptible de provoquer des chutes de tension et d’autres pertes, ce qui est plus pratique pour les sociétés de transport et de distribution. Toutefois, la plupart des appareils ménagers courants sont alimentés par du 100 V CA ou du 200 V CA et ne peuvent pas être utilisés à ces tensions.

La tension est donc réduite au moyen d’un transformateur monophasé ou d’un dispositif similaire. Les réseaux de transport et de distribution d’électricité sont généralement distribués sous la forme d’une alimentation triphasée afin de réduire au minimum la quantité de fil de cuivre nécessaire ; l’une des trois phases peut être utilisée et l’électricité distribuée sur une base monophasée.

Des transformateurs monophasés sont également parfois utilisés dans les véhicules ferroviaires. Ils convertissent le courant alternatif à haute tension et sont utilisés comme source d’énergie pour l’éclairage et la climatisation dans les trains, les métros et les tramways.

Principe des transformateurs monophasés

Le principe des transformateurs monophasés repose sur les lois de l’induction électromagnétique. Un transformateur monophasé est constitué d’un circuit magnétique composé d’un enroulement primaire et d’un enroulement secondaire. Une tension d’entrée est fournie à l’enroulement primaire et une tension de sortie est prélevée sur l’enroulement secondaire.

La tension alternative appliquée à l’enroulement primaire génère un champ magnétique dû au courant circulant dans l’enroulement secondaire du transformateur. Le champ magnétique généré est transmis aux enroulements secondaires par l’intermédiaire du noyau de fer (circuit magnétique). Le noyau de fer agit comme un chemin de flux et minimise les fuites de flux.

L’enroulement secondaire produit une tension induite par le champ magnétique de l’enroulement primaire. En fonction du nombre de tours de l’enroulement secondaire, une tension de sortie différente de la tension d’entrée est produite. La tension de sortie peut également être ajustée en modifiant la position de prise de l’enroulement.

Le rapport de transformation est déterminé par le rapport entre le nombre de tours de l’enroulement primaire et le nombre de tours de l’enroulement secondaire. Le rapport de transformation est exprimé comme le rapport entre la tension de sortie et la tension d’entrée : un transformateur abaisseur avec plus de tours d’enroulement secondaire est un transformateur abaisseur, tandis qu’un transformateur élévateur avec plus de tours d’enroulement primaire est un transformateur élévateur.

Types de transformateurs monophasés

Les transformateurs monophasés sont globalement classés en deux types de construction, appelés transformateurs monophasés à double enroulement et transformateurs monophasés à simple enroulement.

1. Transformateurs monophasés à double enroulement

Un transformateur monophasé à double enroulement est un transformateur dans lequel les enroulements primaires et secondaires sont physiquement isolés en tant qu’enroulements séparés. L’enroulement primaire est alimenté par la tension d’entrée et la tension de sortie est fournie par l’enroulement secondaire. Les enroulements primaire et secondaire sont isolés par un matériau isolant et un noyau de fer pour maintenir l’isolation.

2. Transformateurs monophasés à enroulement unique

Les transformateurs monophasés à enroulement unique sont des transformateurs dans lesquels un seul enroulement est utilisé à la fois du côté de l’entrée et de la sortie. Les enroulements primaire et secondaire sont les mêmes, car les tensions d’entrée et de sortie sont partagées. Ils peuvent être conçus pour être plus compacts et plus légers que les transformateurs monophasés à double enroulement, mais ils peuvent ne pas convenir lorsque l’isolation est nécessaire.

Les transformateurs monophasés à enroulement unique sont généralement moins chers en termes de matériaux et de coûts de fabrication que les transformateurs monophasés à double enroulement, ce qui fait que les transformateurs monophasés à enroulement unique conviennent lorsque les coûts doivent être réduits.

Des conceptions compactes sont possibles, ce qui les rend appropriés lorsque l’espace est restreint, par exemple au-dessus des ponts roulants, et pour les produits portables. Toutefois, en raison des propriétés d’isolation des transformateurs monophasés à double enroulement, les transformateurs monophasés à double enroulement sont actuellement largement utilisés.

Comment choisir un transformateur monophasé ?

Lors de la sélection d’un transformateur monophasé, il convient de tenir compte des caractéristiques de tension, de capacité et de charge.

1. Tension

Vérifier la tension d’entrée et de sortie requise. Les transformateurs sont utilisés pour convertir la tension d’entrée en tension de sortie, vous devez donc choisir un transformateur qui répond à vos exigences.

2. La capacité

La capacité de puissance requise doit également être prise en compte lors du choix d’un transformateur. La capacité de puissance indique la quantité maximale de puissance qu’un transformateur peut fournir et doit être choisie de manière à ce qu’il puisse fournir une puissance suffisante pour la charge.

3. Caractéristiques de la charge

Les caractéristiques des charges à raccorder doivent également être prises en compte. En fonction du type de charge et des conditions de fonctionnement, il convient de choisir un transformateur approprié. Lors du raccordement de charges telles que des moteurs, il est important de sélectionner la capacité appropriée du transformateur en tenant compte des caractéristiques de la charge au démarrage.

Qu’est-ce qu’un filtre optique ?

Les filtres optiques sont des filtres qui coupent une partie de la lumière entrante. Parmi les filtres optiques, on trouve les filtres passe-bande, qui ne laissent passer que certaines longueurs d’onde de la lumière, les filtres ND, qui réduisent l’intensité de la lumière incidente, et les filtres infrarouges, qui coupent les rayons infrarouges. Le filtre doit être choisi en fonction du spectre et de l’intensité de la lumière incidente ainsi que de la longueur d’onde de la lumière à extraire.

Les filtres ND sont également utilisés pour ajuster la quantité de lumière dans les appareils photo, ce qui permet d’élargir l’ouverture ou de réduire la vitesse d’obturation en utilisant des filtres ND pour réduire la quantité de lumière.

Utilisations des filtres optiques

1. Les filtres optiques sont utilisés dans les appareils d’imagerie et les dispositifs utilisant la lumière.

Les filtres optiques sont utilisés pour ajuster l’intensité et la couleur de la lumière émise par les projecteurs et autres équipements d’imagerie. Les filtres optiques sont également utilisés dans les microscopes et autres instruments optiques, car la lumière parasite provenant de l’extérieur de l’instrument peut affecter négativement les résultats des mesures. D’autres appareils utilisant la lumière laser, tels que les spectromètres, intègrent des filtres passe-bande qui ne laissent passer que les longueurs d’onde proches de la lumière laser afin de supprimer la lumière parasite.

2. Les filtres optiques sont également utilisés dans les appareils dotés d’une partie réceptrice de lumière

Des filtres optiques sont souvent installés dans tous les appareils dotés d’une partie réceptrice de lumière, tels que les détecteurs CCD, afin d’éviter la saturation du détecteur due à une forte lumière entrant dans le détecteur.

Caractéristiques des filtres optiques

1. Les filtres ND réduisent l’intensité de la lumière transmise

Les filtres optiques varient considérablement en termes de matériaux selon le type ; les filtres ND sont souvent recouverts d’un film métallique sur la surface, et la quantité de lumière transmise dépend de l’importance du revêtement. Les filtres ND ne modifient pas le spectre de la lumière incidente, mais réduisent uniquement son intensité. Étant donné que la lumière qui n’est pas transmise par un filtre ND est réfléchie, le trajet de la lumière doit être ajusté de manière à ce que la lumière réfléchie ne retourne pas à la source lumineuse.

2. Un filtre passe-bande est un filtre qui supprime certaines longueurs d’onde

Les filtres passe-bande, quant à eux, sont souvent recouverts de multicouches diélectriques. Les réflexions multiples dans la multicouche diélectrique permettent de n’extraire qu’une partie des longueurs d’onde. Cependant, le comportement d’interférence change en fonction de l’angle d’incidence de la lumière, c’est pourquoi il faut faire attention à l’angle sous lequel le filtre optique est placé.

3. Les filtres optiques ne doivent pas être rayés ou sales

Les filtres ND et les filtres passe-bande étant des composants optiques, les empreintes digitales et la saleté qui les recouvrent nuisent à leurs performances et ils sont extrêmement difficiles à nettoyer. Il est donc conseillé de porter des gants pour manipuler les filtres. De plus, il n’est pas possible de frotter la surface avec une lime lorsque la saleté y adhère, car toute rayure sur la surface entraînerait une distorsion du chemin optique.

Qu’est-ce qu’une pompe à rouleaux ?

Une pompe à rouleaux se compose d’un tube spécial élastique et très résistant et d’un rouleau à multiples protubérances. Le rouleau tourne et pousse le tube avec ses protubérances, forçant ainsi le fluide à l’intérieur du tube à être transporté. Ces pompes sont également appelées pompes à tube. Comme le fluide est transporté par changement de volume dans le tube, il s’agit d’une pompe volumétrique. Elles conviennent au transport de boues et d’autres fluides difficiles à transporter avec des pompes à engrenages.

Utilisations des pompes à rouleaux

Les pompes à rouleaux sont utilisées dans des situations telles que les équipements médicaux, les usines chimiques, les usines de produits de base et pour le transport de produits pétroliers. Elles sont utilisées pour transporter des fluides à forte teneur en impuretés, tels que les boues, et dans des situations où les caractéristiques d’hygiène peuvent être garanties en changeant de pompe. Lors du choix d’une pompe à rouleaux, il est nécessaire de tenir compte du volume transporté, des faibles pulsations, de la consommation d’énergie, de l’hygiène et de l’aptitude du fluide à être transporté à l’aide d’une pompe à rouleaux.

Voici quelques exemples d’utilisation de pompes à rouleaux :

• Transport de sang pour dialyse
• Transport de produits pétroliers vers des réservoirs
• Transport d’eau potable dans des bouteilles en plastique

Principe des pompes à rouleaux

Le principe de fonctionnement d’une pompe à rouleaux est décrit ci-dessous. Une pompe à rouleaux se compose d’un tube et d’un rouleau, d’un moteur pour faire tourner le rouleau, d’un orifice d’aspiration et d’un orifice de sortie. Le tube est élastique et résilient, et les rouleaux présentent des saillies dimensionnelles qui rendent le tube complètement étanche et lui permettent de tourner. Certains produits sont équipés de vannes à l’entrée et à la sortie pour régler le débit, par exemple.

Pendant le fonctionnement, le rouleau tourne et ses saillies écrasent et déplacent le tube. Le fluide contenu dans le tube est expulsé et transporté par la sortie. L’intérieur du tube, qui a été écrasé et restauré par les saillies, est sous vide, et le fluide est aspiré dans le tube en ouvrant la valve dans cet état. Comme les protubérances déforment le tube et poussent le fluide vers l’extérieur, il est difficile pour le fluide de se boucher à l’intérieur du tube et il peut être transporté de manière stable.

Qu’est-ce qu’un four rotatif ?

Un four rotatif est un four dans lequel les matériaux sont introduits pendant que le four tourne et sont cuits par une chaleur à haute température.

Il présente l’avantage de pouvoir alimenter et traiter les matières premières simultanément et en continu.

Utilisations des fours rotatifs

Les fours rotatifs sont de grandes unités de traitement destinées à des applications industrielles et de traitement des déchets. Parmi les utilisations spécifiques, on peut citer :

• Production de ciment, de chaux vive, de granulats légers, etc.
• Calcination du charbon actif
• Prétraitement des minerais et des mines urbaines
• Procédé de fabrication de batteries et de condensateurs au lithium-ion
• Incinération de déchets généraux et industriels
• Fours de combustion pour la production d’énergie à partir de la biomasse

Ils sont également utilisés pour l’incinération des déchets. La plupart des fours destinés au traitement des déchets ménagers et autres sont des fours à combustion, mais des fours rotatifs sont parfois utilisés. Ils sont également utilisés pour le traitement des déchets industriels et traitent les boues, les huiles usées, les déchets plastiques, etc.

Les fours rotatifs sont parfois utilisés pour la production d’électricité à partir de la biomasse, en utilisant les déchets de bois et de textile comme combustibles.

Principe des fours rotatifs

Un four rotatif se compose d’un tambour rotatif, d’unités de support et d’entraînement et d’un brûleur.

1. Tambour rotatif

Le tambour rotatif est la partie du four qui tourne tout en transportant la matière à traiter. La surface intérieure est recouverte de briques ou d’autres matériaux réfractaires, et l’intérieur du four peut atteindre des températures supérieures à 1 000 °C pendant le traitement. La surface extérieure est arrosée d’eau pour contrôler la température du four, etc. Lorsque l’on observe l’extérieur pendant le fonctionnement, on voit de la vapeur d’eau s’élever.

2. Unités de support et d’entraînement

L’unité de support et d’entraînement soutient et fait tourner le four rotatif. Le tambour rotatif d’un four rotatif est constitué d’acier et de briques et peut peser plusieurs centaines de tonnes ou plus. Les structures et équipements de soutien sont donc importants. Les pneus sont souvent utilisés comme dispositifs de soutien. Les pneus soutiennent le tambour rotatif pendant qu’il est entraîné en rotation, par exemple par un moteur avec un réducteur.

3.  Brûleur

Le brûleur est un dispositif d’injection de carburant utilisé pour chauffer l’intérieur du tambour rotatif. Le combustible utilisé est le gaz de ville, le GNL ou le pétrole lourd. Dans le cas des fours à ciment, la matière première est la chaux, qui est compatible avec le pétrole lourd et d’autres combustibles à haute teneur en soufre. Un ventilateur situé à l’extérieur maintient le rapport air-combustible à la bonne valeur.

Autres informations sur les fours rotatifs

1. Fours rotatifs pour le traitement des déchets

Les fours rotatifs sont souvent utilisés comme incinérateurs de déchets industriels et généraux. Cela est dû à leur capacité à traiter des déchets aux propriétés diverses, à la durée de combustion réglable et au mélange et à l’agitation pendant la combustion. En plus, il s’agit généralement d’installations plus petites que les fours rotatifs destinés à la production de ciment.

Alors que les calcinateurs de ciment peuvent contrôler la qualité des ingrédients entrant à un niveau à peu près constant, la composition des déchets n’est pas uniforme. Par conséquent, si ils sont utilisés comme incinérateurs de déchets, un prétraitement est nécessaire pour ajuster la composition, notamment les calories de combustion et le pourcentage de substances retardatrices. Le prétraitement facilite le contrôle de la température du four et de la poussière après l’alimentation.

Les incinérateurs de déchets fonctionnent généralement pendant 2 à 6 semaines et font l’objet d’une maintenance à l’arrêt. La raison pour laquelle les incinérateurs de déchets sont de taille inférieure à celle des incinérateurs de ciment est qu’à chaque entretien, les déchets sont triés par composition et la composition des cendres est ajustée pour obtenir un bénéfice à la vente. Les entreprises de gestion des déchets ne se contentent pas d’incinérer les déchets, mais envisagent également la valorisation des sous-produits dans leurs opérations.

2. Affinage des métaux dans les fours rotatifs

Les fours rotatifs peuvent être utilisés pour extraire des métaux purs à partir de sulfures et d’oxydes métalliques. Ils sont utilisés pour la réduction des composés métalliques et pour le prétraitement des matières premières destinées à être affinées dans un four de fusion. Ils sont utilisés non seulement dans la fabrication du fer, mais aussi dans les industries liées aux métaux, telles que l’affinage du cuivre et la récupération du mercure.

3. Avantages des fours rotatifs

Les fours rotatifs présentent les avantages suivants : une meilleure qualité, des temps de traitement plus courts et un contrôle fiable de la température. Le séchage et la cuisson sont effectués par circulation avec rétention et décharge contrôlées dans un mouvement rotatif, ce qui permet d’améliorer la qualité en éliminant les irrégularités.

En plus, la série de processus allant du séchage à la cuisson peut être réalisée successivement, ce qui permet de réduire le temps nécessaire. Le contrôle fiable de la température permet également de stabiliser le processus continu.

Qu’est-ce qu’une pompe rotative ?

Les pompes rotatives sont des pompes qui peuvent facilement atteindre des conditions de vide allant jusqu’à un vide moyen (10^-1 Pa).

Officiellement, elles sont appelées pompes à vide rotatives scellées à l’huile. Leurs principales caractéristiques sont les suivantes : 

• Relativement peu coûteuses (600 à 2 000 euros)
• Compactes et faciles à installer
• Construction simple, facile à utiliser et à entretenir
• Efficacité d’extraction élevée et grande vitesse d’extraction
• Performances globales stables

Parce qu’elles sont relativement peu coûteuses et faciles à utiliser, elles ont de nombreuses applications, y compris dans les équipements de recherche scientifique et les systèmes industriels.

Récemment, le développement de types de vitesse rotative à grande vitesse reliés à un moteur et leur miniaturisation ont élargi leur champ d’utilisation. Toutefois, les pompes rotatives conventionnelles à faible vitesse, appliquées par courroie, sont également utilisées dans des situations où des vapeurs chimiques sont aspirées, par exemple dans le cadre d’expériences chimiques.

Utilisations des pompes rotatives

Les pompes rotatives étant simples à utiliser et à installer, elles sont largement utilisées dans les situations où un vide est nécessaire, mais pas jusqu’à un vide poussé. Plus précisément, elles sont utilisées en combinaison avec des équipements de laboratoire scientifique qui nécessitent un vide.

Elles sont également souvent utilisées pour la dépressurisation initiale (dégrossissage) lors de l’obtention d’un vide très poussé, ou comme pompes dorsales pour maintenir la contre-pression de l’ensemble du système. Dans ce cas, la grande vitesse de pompage est utile. La compacité et les performances constantes des pompes rotatives sont à la base de leur facilité d’utilisation et s’adaptent à une grande variété d’applications.

Principe des pompes rotatives

Le principe des pompes rotatives diffère selon le type.

1. Pompes à vide rotatives à huile à palettes

Le cylindre est divisé en trois espaces par deux pales fixées à un rotor construit à l’intérieur du cylindre. Le gaz contenu dans les petites chambres divisées par les pales est évacué lorsque le rotor tourne, ce qui réduit la pression.

2. Pompes à vide rotatives à huile et à cames

Une partie du rotor excentrique installé au centre du stator cylindrique tourne en contact avec le stator. Le gaz présent dans l’espace entre le stator et le rotor est évacué, ce qui entraîne une réduction de la pression.

3. Pompes à vide rotatives à piston et à huile

La rotation du rotor excentrique fait monter et descendre le piston. Le piston comprime et évacue la pression attendue à l’intérieur du cylindre, ce qui entraîne une réduction de la pression.

Tous ces types de pompes rotatives utilisent de l’huile pour lubrifier et refroidir les roulements et pour rendre l’intérieur de la pompe étanche. C’est pourquoi elles sont appelées pompes à vide rotatives à étanchéité à l’huile.

Comment choisir une pompe rotative ?

Lors du choix d’une pompe rotative, les trois points suivants doivent être vérifiés :

1. Le degré de vide à atteindre

Le facteur le plus important dans le choix d’une pompe rotative est l’adéquation entre le vide que l’on souhaite obtenir et les performances du modèle. Parmi les pompes rotatives, les modèles à deux étages permettent d’atteindre un vide élevé.

2. Alimentation électrique

Les modèles alimentés par batterie sont pratiques pour une utilisation à l’extérieur. Par exemple, lors de l’aspiration de fluide frigorigène pendant l’installation d’un système de climatisation.

Pour une utilisation stationnaire, le type d’alimentation est utilisé. Une partie des appareils utilisent un courant alternatif monophasé de 100 V, mais certains modèles industriels utilisent un courant alternatif triphasé.

3. Fonction de prévention des retours d’huile

Lorsque l’opération s’arrête en cours de travail, par exemple en raison d’une panne de courant pendant la mise sous vide, l’huile est aspirée de la pompe rotative vers le côté vide et s’écoule. La même chose peut se produire si le relâchement de la décompression est insuffisant pendant l’opération d’arrêt, de sorte que la disponibilité d’un mécanisme de prévention du reflux pour empêcher ce phénomène est également un point de sélection important.

Autres informations sur les pompes rotatives

1. Production de brouillard d’huile et ses effets

Les pompes rotatives utilisant de l’huile, le brouillard d’huile s’envole inévitablement du côté de l’échappement. Une très petite quantité d’huile est également soufflée vers le côté vide sous forme de brouillard. Si la présence de brouillard d’huile dans le vide n’est pas souhaitable, il convient d’envisager une pompe sans huile plutôt qu’une pompe rotative à huile.

Lors de l’élimination de gaz combustibles et de gaz tributaires (oxygène), le brouillard d’huile peut exploser du côté de l’échappement dans un phénomène similaire à une explosion de poussière. Lors de l’évacuation de ces gaz, il est conseillé d’utiliser de l’huile inerte (par exemple, de l’huile contenant des hydrocarbures halogénés).

2. Fonctionnement du ballast à gaz

Lors de la dépressurisation, de petites quantités de condensat (par exemple, de l’eau et des solvants organiques) contenues dans les gaz aspirés s’accumulent dans l’huile. Si elle n’est pas traitée, l’huile ne fonctionnera pas comme elle le devrait, c’est pourquoi une opération appelée lestage au gaz est utilisée pour les éliminer.

Lorsque la pompe rotative est suffisamment chaude, une vanne appelée vanne de lestage des gaz peut être ouverte pour volatiliser et libérer les condensats.

3. La nécessité de vidanger l’huile

L’huile se détériore progressivement et doit être changée régulièrement. En général, l’huile est changée tous les six mois à un an.