月: 2023年4月

Qu’est-ce qu’un détecteur de métaux ?

Un détecteur de métaux est un appareil qui détecte les métaux en utilisant l’induction électromagnétique pour détecter la force électromotrice générée dans le métal. Ils sont utilisés dans diverses applications et domaines car ils peuvent détecter des métaux dans des zones invisibles telles que les sous-sols, dans les aliments ou encore sous les vêtements des personnes.

Il existe également d’autres dispositifs de détection des métaux, tels que les lecteurs de compteurs. Toutefois, un compteur ne peut détecter que des matériaux magnétiques tels que le fer et le nickel. Les détecteurs de métaux, en revanche, peuvent détecter tous les métaux, y compris les matériaux non magnétiques tels que l’acier inoxydable et l’aluminium.

Utilisations des détecteurs de métaux

L’application la plus évidente d’un détecteur de métaux est la détection des mines terrestres. Les détecteurs de métaux en forme d’aspirateur sont utilisés à cette fin. Cependant, ils présentent le désavantage de réagir à tous les métaux présents dans le sol autres que les mines terrestres, et ils ne réagissent pas aux mines terrestres constituées de non-métaux (par exemple, celles en plastique).

Les détecteurs de métaux sont également utilisés à des fins de sécurité, notamment pour les contrôles avant l’embarquement dans les aéroports et la prévention du vol à l’étalage dans les magasins et surfaces commerciales. Par exemple, certains magasins de CD et de vêtements attachent à l’avance des étiquettes métalliques à leurs marchandises, de sorte que si un client tente de sortir un article du magasin sans passer par la caisse, le détecteur de métaux réagira.

De plus, le principe du détecteur de métaux est également utilisé pour le contrôle non destructif de produits industriels et le diagnostic de maladies.

Principe des détecteurs de métaux

Les détecteurs de métaux sont utilisés dans de nombreux domaines, et leurs formes diffèrent en fonction du domaine et de leur usage. Cependant, le principe de base est le même pour tous.

Les détecteurs de métaux sont des appareils qui utilisent l’induction électromagnétique, qui génère une force électromotrice sur un conducteur dans un champ magnétique changeant.

Une bobine est installée à l’intérieur du détecteur de métaux, et lorsque le détecteur est mis en marche et qu’un courant électrique est appliqué à cette bobine, un champ magnétique est généré à l’intérieur de la bobine. Lorsque ce champ magnétique traverse un autre métal, une force électromotrice est générée dans ce métal par induction électromagnétique. Par conséquent, un courant électrique circule à l’intérieur du métal et un autre champ magnétique est généré, ce qui entraîne une modification du champ magnétique dans son ensemble. La présence ou l’absence de métal peut être déterminée par cette modification du champ magnétique.

Le champ magnétique généré par le métal change en fonction de la présence ou de l’absence de rayures sur la surface du métal. Lors d’un contrôle non destructif, la qualité d’un produit est assurée par la détection d’infimes variations du champ magnétique dues à la présence ou à l’absence de défauts. C’est pourquoi le contrôle non destructif nécessite une technologie de détection des signaux extrêmement avancée par rapport à d’autres domaines.

Comment choisir un détecteur de métaux ?

Lors du choix d’un détecteur de métaux, il est important de se référer aux spécifications du fabricant et de sélectionner un appareil capable d’atteindre l’objectif visé, car chaque détecteur a ses propres forces et faiblesses.

Les détecteurs de métaux réagissent bien aux métaux ferreux, mais sont moins sensibles aux alliages, tels que l’acier inoxydable. D’autres détecteurs de métaux sont moins sensibles aux objets longs et fins et aux objets contenant de grandes quantités d’eau. Si le détecteur de métaux doit être utilisé dans de telles situations, il doit alors être choisi avec soin.

Il existe une grande variété de formes, y compris celles pour les gros objets, celles pour les petits objets et celles qui peuvent être connectées à des bandes transporteuses. En fonction de l’application, il peut être nécessaire d’en utiliser plusieurs.

Si vous souhaitez détecter des pierres ou du verre en plus du métal, ou si vous voulez effectuer une détection plus précise, un détecteur de corps étrangers utilisant les rayons X est utilisé en conjonction avec le détecteur de métaux.

Détecteurs de métaux utilisés dans les usines

Les détecteurs de métaux sont utilisés pour les essais non destructifs dans les usines de fabrication et pour la détection de corps étrangers dans les usines alimentaires. Les essais non destructifs comprennent l’inspection magnétique des défauts profonds à l’aide de détecteurs de métaux et d’appareils similaires. Nous présenterons ici quelques exemples de détecteurs de métaux utilisés dans les usines alimentaires pour prévenir la contamination par des objets étrangers.

Les détecteurs de métaux sont utilisés dans presque toutes les usines alimentaires car la contamination par les métaux est un problème majeur. En général, les inspections sont effectuées sur les bandes transporteuses de la ligne de production, mais la précision des inspections varie en fonction de la position, de l’orientation et de la forme du produit. Au moment de l’introduction, la meilleure méthode est sélectionnée en fonction des performances de l’équipement, de sa forme et des métaux qui peuvent y être mélangés. Si le système n’est pas utilisé correctement, il peut ne pas être en mesure de détecter les métaux même s’ils sont contenus, il faut donc faire attention.

Par précaution d’utilisation, les détecteurs de métaux étant une méthode d’inspection utilisant le magnétisme, ils peuvent ne pas fonctionner correctement en fonction de l’environnement qui entoure l’équipement. En particulier, l’alimentation électrique et les câbles doivent être correctement gérés en fonction des spécifications de l’équipement.

De plus, des inspections périodiques avec une pièce de test sont nécessaires pour garantir la stabilité des performances du détecteur de métaux. Dans le cas des usines alimentaires, les équipements doivent être inspectés à une fréquence conforme aux normes de contrôle des limites critiques.

Qu’est-ce qu’un four électrique ?

Les fours électriques sont des équipements utilisés pour chauffer, fondre et brûler des échantillons d’essai tels que des métaux, du verre, des céramiques et des composants semi-conducteurs en chauffant un élément chauffant intégré à une température élevée dans une chambre à l’aide de l’énergie électrique.

Les objectifs des essais comprennent le développement de nouveaux matériaux, l’analyse chimique des matériaux, ainsi que les essais de combustion et de résistance à la chaleur.

La température maximale pouvant être réglée à l’intérieur d’un four électrique varie en fonction du produit, mais en général, certains types sont réglables entre 1000 °C et 3000 °C environ.

Utilisations des fours électriques

Outre les fours électriques à haute température, il existe également des fours à vide, qui peuvent créer un vide quasi total à l’intérieur de la chambre.

Il existe un type de four rotatif qui fait tourner automatiquement l’échantillon placé dans la chambre, garantissant ainsi un chauffage uniforme de l’échantillon. Ce type de four est également disponible avec un mécanisme qui permet de charger et de décharger automatiquement l’échantillon.

Il existe différents types d’éléments chauffants.
Les fils de fer, de nichrome et de kanthal sont utilisés comme éléments chauffants jusqu’à environ 1 300 °C. Les éléments chauffants en carbure de silicium sont utilisés jusqu’à environ 1500°C, le disiliciure de molybdène jusqu’à environ 1800°C et le carbone (graphite) jusqu’à environ 3000°C.

Principe d’un four électrique

La chambre d’un four électrique se compose d’un élément chauffant et d’un isolant. De plus, un système de contrôle est incorporé pour régler et contrôler la température dans la chambre.

Tout d’abord, la température à tester est réglée en actionnant les interrupteurs tout en vérifiant le panneau de l’unité de contrôle. En général, une fois la température réglée, le micro-ordinateur de commande du four électrique commence à contrôler la température pour atteindre la température cible et continue à contrôler la température pour la maintenir une fois que la température réglée a été atteinte.

Certains fours électriques sont programmables pour régler la température à la température A, maintenir cette température pendant 1 heure, puis la régler à la température B et la maintenir pendant 2 heures, etc.

Pour contrôler la température dans l’armoire, le micro-ordinateur de contrôle obtient régulièrement des informations sur la température à partir des capteurs installés dans cette armoire. Par conséquent, si la température actuelle est inférieure à la température de consigne, le chauffage se poursuit, et si la température actuelle dans l’armoire est supérieure à la température de consigne, le chauffage s’arrête.

La méthode de contrôle PID est généralement utilisée pour contrôler la température dans l’armoire.

Qu’est-ce qu’une minuterie électronique ?

Les minuteries permettant d’allumer et d’éteindre des appareils électriques à une heure précise sont appelées minuteries électroniques ou minuteries programmables.

En général, les minuteries électroniques sont utilisées pour allumer et éteindre des appareils tous les jours aux mêmes heures.

Certains produits ont plusieurs combinaisons d’heures ON/OFF. Par exemple, le lundi est contrôlé par l’heure ON/OFF du modèle A, le mardi par l’heure ON/OFF du modèle B, et ainsi de suite pour les modèles C, D, E… Vous pouvez sélectionner le programme à activer pour chaque jour de la semaine.

Utilisations des minuteries électroniques

Les minuteries électroniques sont intégrées dans les appareils d’éclairage et les appareils électroménagers.

Elles servent, par exemple, à allumer l’éclairage tous les jours à la même heure et l’éteindre à une heure prédéterminée, ou à allumer un humidificateur tous les jours à la même heure et l’éteindre à une heure prédéterminée, par exemple, à l’heure du coucher.

Outre les utilisations de base susmentionnées, il existe depuis peu des produits dotés de fonctions supplémentaires. Par exemple, de nouvelles minuteries sont équipées d’un capteur de luminosité qui les allume lorsque l’environnement est lumineux et les éteint lorsqu’il fait sombre. Cette fonction est utile dans les situations où l’appareil n’est pas utilisé la nuit et doit fonctionner uniquement de jour.

Il existe également des modèles étanches conçus pour une utilisation en extérieur et des modèles qui affichent la quantité d’énergie consommée par les appareils connectés.

Les prix varient d’environ 7 € pour les modèles bon marché à plus de 70 € pour certains.

Principe des minuteries électroniques

Les minuteries électroniques sont équipées d’une prise de courant alternatif (côté alimentation) pour l’entrée du courant commercial de 100 V CA et d’une prise de courant alternatif (côté prise de courant) pour l’équipement électrique à contrôler.

Lorsque l’heure de mise en marche prescrite est atteinte, l’alimentation et la prise de courant susmentionnées sont activées.
Il s’agit d’un mécanisme très simple qui alimente l’appareil connecté en conduisant le côté alimentation et le côté prise de courant susmentionnés.

La puissance admissible variant selon le type de minuteries électroniques, il est impossible de fournir une puissance supérieure à cette puissance admissible. Il est donc nécessaire de vérifier la puissance admissible de la minuterie électronique et de s’assurer que la puissance requise par le dispositif à utiliser est inférieure à cette puissance avant utilisation.

Les minuteries électroniques simples, telles que celles qui s’allument à une heure précise et s’éteignent à une heure précise chaque jour, sont souvent conçues à l’aide de circuits logiques eux-aussi simples.

En revanche, pour les minuteries électroniques très performantes, dotées de plusieurs programmes, de plusieurs boutons-poussoirs et d’un écran LCD, un micro-ordinateur à puce unique est souvent intégré dans la conception.

Qu’est-ce qu’un oxygénomètre ?

Un oxygénomètre est un instrument permettant de mesurer la concentration d’oxygène dans l’air.

Ils sont utilisés dans différents domaines tels que l’industrie, la médecine et la surveillance de l’environnement. Les méthodes utilisées peuvent être divisées en deux grandes catégories : les analyseurs électromagnétiques et les analyseurs électrochimiques.

De plus, des processus spéciaux tels que la protection contre les explosions sont souvent appliqués. L’équipement est choisi en fonction du but de l’utilisation et de l’environnement dans lequel il doit être mesuré.

Utilisations des oxygénomètres

Les analyseurs d’oxygène sont des instruments utilisés dans des domaines très variés.

1. Dans les usines

Sur les chantiers de construction, où ils sont utilisés pour surveiller les concentrations de gaz dans le but de prévenir les accidents dus au manque d’oxygène. Il y a carence en oxygène lorsque la concentration d’oxygène dans l’air est inférieure à environ 18%. C’est pourquoi ils sont souvent utilisés dans les zones où les changements d’air sont peu fréquents et dans les espaces où l’on manipule de l’azote liquide et d’autres gaz.

Ils sont également utilisés pour le contrôle de la combustion dans les fours industriels. Ils mesurent la concentration d’oxygène dans la zone de combustion et permettent d’ajuster le rapport air/combustible (rapport combustible/oxygène). Un contrôle précis du rapport air-carburant garantit une combustion efficace du carburant et une optimisation des émissions de gaz d’échappement.

2. Utilisations médicales

L’équipement est largement utilisé dans la pratique médicale. Il surveille les niveaux d’oxygène des patients sous oxygénothérapie et assure un apport d’oxygène adéquat. Les concentrations d’oxygène chutent également lors d’activités d’alpinisme et de haute altitude, c’est pourquoi les oxymètres sont souvent utilisés pour déterminer la nécessité d’une supplémentation en oxygène.

Principe des oxygénomètres

Le principe d’un oxymètre est généralement la mesure à l’aide d’un capteur d’oxygène. Il existe plusieurs types de capteurs d’oxygène, le plus courant étant celui qui mesure la transmission de l’oxygène.

Ces capteurs sont fabriqués à partir de céramique ou d’autres matériaux et mesurent la quantité d’oxygène en fonction de la réaction chimique qui se produit dans le matériau lorsque l’oxygène traverse le capteur. Les résultats de la mesure sont généralement affichés sur un écran numérique ou un compteur analogique.

Certains oxygénomètres peuvent également être équipés d’un avertissement ou d’une alarme si la concentration d’oxygène dépasse une certaine plage. Il existe deux méthodes principales pour collecter l’oxygène en vue de sa mesure par les oxygénomètres : la diffusion et l’aspiration.

La méthode de diffusion mesure la concentration d’oxygène dans un état de diffusion naturelle et est utilisée pour observer les changements de concentration d’oxygène, par exemple dans les laboratoires. La méthode d’aspiration utilise une pompe ou un dispositif similaire pour collecter et mesurer le gaz, et peut être utilisée pour mesurer les concentrations d’oxygène dans les espaces confinés.

Types d’oxygénomètres

Il existe plusieurs types d’oxygénomètres.

1. Analyseur d’oxygène magnétique

Lorsqu’un champ magnétique est appliqué à l’échantillon de gaz, l’oxygène est attiré par le même principe qu’un aimant. La pression générée par ce processus est détectée par un capteur et la concentration d’oxygène est mesurée. Cette méthode permet de mesurer même les gaz inflammables, mais elle est plus coûteuse que les autres méthodes.

2. Oxygénomètres à cellule galvanique

Lorsque l’oxygène est diffusé dans l’électrolyte, une réaction d’oxydation/réduction se produit à chaque électrode et un courant circule dans l’électrolyte proportionnellement à la concentration d’oxygène. La concentration en oxygène est déterminée à partir de ce courant. Ils ont l’avantage d’être compacts et peu coûteux, mais ils se détériorent, qu’ils soient utilisés ou non, et les pièces doivent donc être remplacées régulièrement.

3. Oxygénomètres à zircone

À haute température, la zircone est conductrice grâce aux ions d’oxygène. Par conséquent, cet Oxygénomètres utilise un capteur pour détecter la concentration de la force électromotrice de la cellule de concentration d’oxygène générée dans l’électrode en zircone. Il a l’avantage d’être facilement configurable, mais la présence de gaz inflammables peut entraîner des erreurs dans les résultats.

4. Oxygénomètres à oxygène dissous

L’oxygène dissous est l’oxygène dissous dans l’eau et celui-ci est mesuré par cet appareil de mesure. Il est souvent appelé oxygénomètre à solvant ou capteur d’oxygène. L’oxygène dissous peut être mesuré par titrage, par la méthode de l’électrode à diaphragme ou par des appareils de mesure de l’oxygène dissous fluorescents.

La méthode de titrage utilise une réaction d’oxydoréduction pour titrer à partir d’un réactif préparé, et les résultats sont utilisés à des fins arithmétiques. Elle présente l’inconvénient d’être sensible aux substances oxydantes et réductrices.

La méthode de l’électrode à diaphragme utilise une électrode à diaphragme. Par rapport à la méthode de titrage, elle présente l’avantage de permettre une mesure immédiate de l’oxygène dissous. Toutefois, elle présente l’inconvénient de nécessiter un entretien et un étalonnage fréquents.

La méthode de fluorescence utilise une substance spéciale qui devient fluorescente lorsqu’elle est irradiée par la lumière ultraviolette. L’oxygène dissous est mesuré en utilisant le fait que l’intensité de la fluorescence diminue avec la quantité d’oxygène dissous dans l’eau. Cette méthode devrait remplacer les électrodes à diaphragme comme méthode alternative de mesure de l’oxygène dissous, car elle est facile à entretenir et à calibrer.

Qu’est-ce qu’un ruban conducteur ?

Un ruban conducteur est un ruban doté de propriétés conductrices.

Il s’agit de rubans adhésifs constitués d’une feuille d’aluminium ou de cuivre ou de charges telles que des particules métalliques introduites dans la couche adhésive, et qui se caractérisent par une faible résistance électrique. Comme il en existe plusieurs types, il est important de choisir le ruban conducteur approprié en fonction de l’application, notamment en ce qui concerne la résistance, la flexibilité et le fait que la face adhésive doive être simple ou double.

Fondamentalement, il est utilisé pour protéger les équipements des bruits électromagnétiques et électrostatiques externes. Il est appliqué à proximité des sources de bruit ou à la surface des dispositifs semi-conducteurs.

En connectant électriquement une extrémité du ruban conducteur directement à la ligne de terre de l’appareil, le bruit externe est absorbé par le ruban conducteur et évacué par la ligne de terre, protégeant ainsi l’appareil.

Utilisations des rubans conducteurs

1. Électricité statique / blindage électromagnétique

Si un ouvrier d’une usine touche un produit alors que celui-ci est chargé d’électricité statique, les composants semi-conducteurs de la carte électronique à l’intérieur du produit peuvent être endommagés ou, dans le pire des cas, partiellement détruits.

Pour éviter cette situation, il est conseillé de prendre des mesures telles que la pose de tapis conducteurs dans l’usine. L’électricité statique s’écoule de la surface de l’enceinte du produit vers le tapis conducteur sur l’établi et est évacuée vers le sol.

Toutefois, en fonction du chemin emprunté par l’électricité statique dans l’équipement, l’électricité statique peut atteindre les cartes de circuits imprimés à l’intérieur du produit. Dans ce cas, les tapis conducteurs ne suffisent pas et des mesures doivent être prises au niveau du circuit imprimé. Des rubans conducteurs sont utilisés ici pour protéger les différents composants. Comme le montre la figure 1, il est possible de blinder le composant à protéger avec du ruban conducteur et de le relier à la ligne de terre pour empêcher l’électricité statique de circuler vers le composant.

2. Mesures de sécurité pour la distribution d’énergie

Le ruban conducteur est également utilisé comme mesure de sécurité dans la distribution de l’électricité produite dans les centrales électriques vers les bureaux et les habitations. En principe, un ruban isolant est enroulé autour du câble pour isoler l’électricité, mais des rubans conducteurs d’une résistance légèrement supérieure sont également utilisés.

Comme le câble contient une couche conductrice, si le câble reste débranché alors qu’il est connecté, le champ électrique se concentre en un point précis de la couche conductrice, ce qui peut entraîner une rupture de l’isolation du câble. L’enroulement de rubans conducteurs autour de la couche conductrice peut atténuer cette contrainte de champ électrique.

3. Applications analytiques

Lors de l’observation d’échantillons en microscopie électronique à balayage (SEM) et en microscopie électronique à transmission (TEM), qui sont couramment utilisées dans les applications de recherche et de développement, il est nécessaire de rendre l’échantillon électriquement conducteur. Des rubans conducteurs sont utilisés des deux côtés de l’échantillon lorsque celui-ci est placé sur la table d’observation, car l’échantillon se chargera pendant l’observation si aucun chemin d’évacuation n’est prévu pour les électrons irradiés.

Principe des rubans conducteurs

Comme le ruban adhésif, le ruban conducteur se compose d’un matériau de base et d’un adhésif. Pour le rendre conducteur, l’adhésif est appliqué sur une feuille métallique gaufrée ou des particules métalliques sont dispersées dans l’adhésif.

Outre la feuille métallique, des fibres conductrices très souples sont parfois utilisées comme matériau de base. Les rubans avec des fibres conductrices sont souvent utilisés lorsque les rubans doivent être appliqués sur des parties mobiles ou confinées d’un équipement.

Autres informations sur les rubans conducteurs

Mesures contre le bruit statique

Les feuilles et rubans conducteurs sont utilisés pour éviter les dommages causés à l’équipement par l’électricité statique, mais l’électricité statique est un problème sérieux dans les usines. L’électricité statique peut détruire des composants sur les cartes de circuits internes, ce qui peut entraîner des plaintes de la part des utilisateurs si le produit est expédié sans avoir été repéré.

Pour éviter de telles situations, il est important non seulement de prendre des mesures locales à l’aide de rubans conducteurs, mais aussi de prendre des mesures à l’échelle de l’usine, telles que

1. Augmenter l’humidité dans l’usine
   L’augmentation de l’humidité et le maintien d’un niveau d’humidité constant dans l’usine peuvent réduire la résistance électrique des surfaces des équipements.
2. Fournir des fils pouvant être reliés à la terre
   Prévenir la production d’électricité statique sur les travailleurs en prévoyant des fils pouvant être reliés à la terre, par exemple au niveau du poignet de la personne qui travaille.
3. Posez des feuilles conductrices
   Même si un travailleur se charge, l’électricité statique peut être rejetée à la terre par l’intermédiaire d’une feuille conductrice.
4. Fixer des rubans conducteurs sur l’équipement
   Protégez l’équipement en apposant des rubans conducteurs près de l’entrée du chemin d’entrée du bruit ou sur la surface des dispositifs semi-conducteurs.