月: 2023年5月

Qu’est-ce qu’un tube en acier inoxydable ?

Les tuyaux en acier inoxydable sont fabriqués en acier inoxydable.

S’il n’y a pas de spécification particulière, les tuyaux en acier sont utilisés d’un point de vue financier, mais les tuyaux en acier inoxydable sont utilisés si l’on veut éviter la rouille. Il existe différents types d’acier inoxydable, de sorte que le choix doit être fait en fonction de l’utilisation détaillée et du budget.

Il existe trois principaux types de tubes en acier inoxydable : les tubes de structure, les tubes de canalisation et les tubes de transfert de chaleur. Chacun d’eux porte un numéro de norme JIS différent(norme japonaise) et, à l’intérieur de chacun, il existe différents types, tels que les tubes à parois minces et à parois épaisses, sans soudure et soudés.

Utilisations des tubes en acier inoxydable

Les tubes en acier inoxydable sont utilisés dans de nombreuses situations sujettes à la rouille en raison de leur résistance élevée à la rouille. Les utilisations spécifiques sont les suivantes :

• Tuyauterie d’eau d’alimentation dans les chaudières à vapeur pour la production d’électricité.
• Tuyauterie d’eau de mer de refroidissement dans les complexes pétrochimiques.
• Tuyauterie de circulation des liquides dans les unités de désulfuration des gaz de combustion.
• Tuyauterie pour le transport de produits chimiques, d’eau pure et d’eau du robinet.

Cependant, même l’acier inoxydable peut rouiller.

Principe des tuyaux en acier inoxydable

Les tuyaux en acier inoxydable sont un alliage de chrome ou de nickel mélangé à du fer. Au départ, la rouille se produit lorsque le fer réagit avec l’oxygène de l’air pour former de l’oxyde de fer.

L’acier inoxydable contient du chrome, qui se combine avec l’oxygène avant le fer pour éviter la rouille. Lorsque le chrome s’oxyde, il forme un film passif de quelques nanomètres sur la surface. Ce film passif se caractérise par sa résistance aux modifications chimiques. Il sert donc à empêcher l’oxygène de se lier au fer.

Le film passif peut s’écailler lorsque l’acier inoxydable est rayé, mais le chrome s’oxyde rapidement pour former un nouveau film passif.

Types de tuyaux en acier inoxydable

Les types d’acier inoxydable sont désignés par le sigle SUS (StainLess Steel) suivi d’un numéro. Par ordre de résistance chimique décroissante, SUS430, SUS304, SUS316, SUS316L.

1. SUS 430

Alliage contenant 13 % de chrome. Bien que sa résistance à la corrosion soit inférieure à celle des autres alliages, il est peu coûteux et facile à travailler.

2. SUS 304

Le SUS304 est couramment utilisé, y compris pour les utilisations autres que la tuyauterie. Le SUS304 contient 18 % de chrome et 8 % de nickel, également connu sous le nom d’acier inoxydable 18-8. Le nickel facilite davantage la formation d’un film immobile, ce qui lui confère une résistance à la corrosion supérieure à celle du SUS 430.

3. SUS 316

Le SUS 316 est un acier inoxydable contenant une plus grande quantité de nickel et de molybdène que le SUS 304. L’effet du molybdène augmente la résistance à la corrosion en épaississant le film immobile. En cas de manipulation de produits chimiques ou d’eau de mer, on utilise l’acier inoxydable 316, qui est encore plus résistant aux produits chimiques.

4. SUS 316L

L’acier inoxydable 316L est une version plus résistante de l’acier inoxydable 316. Sa teneur réduite en carbone permet de réduire la corrosivité des pièces soudées. Le SUS316L est utilisé dans l’industrie pharmaceutique et cosmétique.

Autres informations sur les tubes en acier inoxydable

1. Cintrage des tubes en acier inoxydable

Les tubes en acier inoxydable sont utilisés dans de nombreux endroits, par exemple dans la plomberie domestique. Pour utiliser les tubes en acier inoxydable, il faut les cintrer dans une forme adaptée à l’utilisation. L’acier inoxydable est un matériau difficile à travailler, mais il existe plusieurs méthodes de cintrage.

La méthode de la cintreuse
Il s’agit de la méthode de transformation la plus courante. Le cintrage est effectué à l’aide d’équipements et de machines spéciaux. Il n’y a pratiquement pas de distorsion ou d’autre déformation lors du cintrage, et il est possible d’obtenir une grande précision dans la finition. De plus, la simplicité de la méthode de transformation permet de l’exécuter à peu de frais.

Méthode de cintrage de la main au gaz
La méthode de cintrage manuel au gaz est une méthode de traitement dans laquelle les tubes en acier inoxydable sont cisaillés avec une flamme de gaz pour les ramollir avant le cintrage. Des processus de cintrage complexes et difficiles peuvent être réalisés.

2. Filetage de tubes en acier inoxydable

Le filetage des tubes en acier inoxydable est un procédé utilisé pour des utilisations telles que les conduites de gaz et d’eau. Le filetage est effectué à l’aide d’une machine à fileter. Les machines à fileter sont composées d’éléments tels que les têtes de filetage et les peignes.

Les têtes de filetage sont de différents types en fonction de la longueur et du diamètre du filetage et sont interchangées en fonction de l’utilisation. Le peigne est la lame de traitement pour le filetage. Différents types sont disponibles en fonction de la longueur et du diamètre du filetage. En raison de la dureté des tubes en acier inoxydable, les peignes utilisés sont des composants pour tubes en acier inoxydable.

Qu’est-ce qu’une vis en pouce ?

Les vis en pouce sont des vis dont les dimensions de base sont normalisées en pouces.

Les vis largement utilisées au Japon sont des vis métriques, dont les dimensions de base sont normalisées en mètres. Les vis en pouces sont largement utilisées aux États-Unis, au Royaume-Uni et au Canada.

Utilisations des vis en pouces

Les vis en pouces sont principalement utilisées dans les utilisations suivantes :

• Génie civil : électricité, plomberie, climatisation et tuyauterie
• PC : disques durs, boîtiers de protection
• Matériel de précision : caméras
• Matériel de musique : tambours, haut-parleurs

Autres utilisations : avions et meubles importés.

Principe de vis en pouces

Le principe de vis en pouces est le même que celui des vis ordinaires. En soulevant un objet lourd à l’aide de l’inclinaison de la vis, le corps de la vis est tiré et une force de fixation importante, c’est-à-dire une force axiale, est générée. La vis ne se desserre pas lorsqu’elle est serrée en raison de la force de frottement exercée sur la pente de la vis. La force de frottement, qui est supérieure à la force de la composante inclinée de la gravité, maintient la force de fixation sans fléchir.

Types de vis en pouces

Les vis en pouces peuvent être classées en deux grandes catégories : les vis unifiées et les vis Wit.

1. Filets unifiés

Les filetages unifiés sont des normes définies par l’ANSI (American National Standards Institute) aux États-Unis. Il existe deux autres types de filets unifiés. Il existe deux autres types de filetages unifiés : le filet grossier unifié et le filet fin unifié. Les vis à filetage fin ont un espacement de filetage (pas de vis) plus petit que les vis à filetage grossier. Le pas plus fin est plus résistant au desserrage, mais nécessite plus de rotation lors de la fixation, ce qui réduit la maniabilité. Il en va de même pour les vis métriques, qui sont disponibles en deux types : grossier et fin.

2. Vis en pouces

Les vis en pouces autres que les vis unifiées sont les vis Witt. Les vis Witt sont connues comme étant les premières vis normalisées au monde. Alors que les vis métriques et unifiées ont un angle de filetage de 60°, la vis Witt est spécifiée avec un angle de filetage de 55°.

Autres informations sur vis en pouces

1. Précautions de manipulation

Les vis en pouces nécessitent les mêmes précautions de manipulation que les vis métriques. Cependant, il faut veiller à éviter les abus, par exemple l’utilisation d’une vis métrique dans le trou fileté d’une vis vis en pouces. Il est difficile de distinguer une vis métrique d’une vis vis en pouces en regardant uniquement la vis.

Il est nécessaire de mesurer le diamètre extérieur et le pas de la vis à l’aide d’un pied à coulisse. Si vous remarquez quelque chose d’inhabituel lors du serrage d’une vis dans un trou fileté de norme inconnue, nous vous recommandons de mesurer la taille de la vis au lieu de forcer le travail.

2. Notation de vis en pouces

Les vis en pouces, ou filets unifiés, sont décrits en termes d’épaisseur (nominale) et de longueur en fractions basées sur huit parties égales d’une vis en pouces. Au Japon, ces fractions sont désignées par les exemples suivants :

• 1/8 : ichibu (une minute)
• 5/32 : sanni-no-go
• 3/16 : ichibugorin
• 1/4 : Nibu (deux minutes)

Les vis à gros grain sont également désignées par l’abréviation UNC et les vis à grain fin par l’abréviation UNF. Les vis en pouces sont décrites à l’aide de ces fractions et normes, dans l’ordre suivant : 1) diamètre nominal de la vis (épaisseur), 2) nombre de filets, 3) norme, 4) longueur. Voici un exemple : 

1/4-25UNCx5/8

Une autre vis wit est indiquée par un W.

Qu’est-ce qu’un spectromètre?

Un spectromètre est un appareil qui sépare les composants de la lumière afin de mesurer uniquement l’intensité de la lumière à la longueur d’onde voulue à partir d’un mélange de lumière synthétique de différentes longueurs d’onde.

Récemment, de nombreux spectromètres ont intégré un détecteur de la lumière séparée, et l’ensemble du processus, de la séparation de la lumière au mécanisme de détection, est parfois désigné sous le nom de spectromètre.

Utilisations des spectromètres

Les spectromètres sont utilisés dans toutes les industries et dans toutes les situations de recherche car, en principe, ils peuvent spectroscopier des sources lumineuses dans différentes bandes de longueurs d’onde (sources), qu’elles soient réfléchies ou transmises, et allant des ondes radio aux radiations en passant par la lumière visible.

En chimie analytique, ils sont utilisés pour mesurer l’intensité de la lumière solaire et l’émission de plasma, ainsi que pour évaluer les propriétés optiques telles que la réflectance des matériaux.

Ils sont aussi souvent incorporés sans qu’on le sache dans les lignes de contrôle de qualité qui détectent la lumière réfléchie ou d’autres longueurs d’onde arbitraires dans les lignes d’inspection de produits utilisant des sources lumineuses telles que les lasers.

Principe des spectromètres

En général, la spectroscopie d’une source lumineuse nécessite d’abord la mise en forme de la lumière.

Après avoir réglé la résolution de la lumière en faisant passer la source lumineuse à travers une fente, la source lumineuse est collimatée par un collimateur composé de lentilles et de miroirs.

La spectroscopie est réalisée en faisant passer cette lumière collimatée dans un spectrographe. Il existe deux types de spectrographe : le spectrographe à réseau de diffraction, qui utilise le phénomène de diffraction de la lumière, et le spectrographe à prisme, qui utilise le phénomène de réfraction de la lumière.

Dans le cas du réseau de diffraction, la spectroscopie est réalisée en utilisant la réflexion de la lumière par des réseaux de diffraction gravés à intervalles réguliers sur la surface du monochromateur, de sorte que la longueur d’onde et la résolution de la lumière qui peut être détectée peuvent être modifiées en changeant le motif de diffraction.

Le principe du monochromètre à réseau de diffraction est expliqué ici à l’aide d’un schéma.

Les réseaux de diffraction peuvent être de type transmission ou réflexion, et la figure 1 montre un diagramme conceptuel d’un réseau de diffraction de type réflexion. Lorsque la lumière collimatée d’une source lumineuse (lumière blanche) contenant de la lumière de différentes longueurs d’onde est incidente sur un réseau de diffraction, de multiples réseaux, c’est-à-dire des parties structurelles de type réseau (G1, G2 …), sont formées. La diffraction de la lumière réfléchie dans une grande direction angulaire se produit aux positions respectives des multiples réseaux, c’est-à-dire des parties structurelles en forme de réseau (G1, G2 …). Il se produit une interférence de la lumière et une lumière monochromatique est émise dans la direction de l’angle (θ) où la différence de chemin optique (dsinθ) de la lumière réfléchie provenant de chaque réseau satisfait à une condition prédéterminée (multiple entier de la longueur d’onde λ), où seule une longueur d’onde spécifique λ est améliorée.

De cette manière, différentes longueurs d’onde sont dispersées (séparées dans un motif de type arc-en-ciel) à différents angles par le réseau de diffraction (voir figure 2).

En outre, en utilisant la fente illustrée à la figure 2, seule la lumière monochromatique d’une longueur d’onde spécifique peut être extraite de la lumière réfléchie dispersée. C’est le principe d’un spectromètre à réseau. La rotation du réseau permet de faire varier la longueur d’onde de la lumière à extraire.

Comment choisir un spectromètre

Lors de l’utilisation d’un spectromètre à détecteur intégré, il est nécessaire de choisir un spectromètre adapté à la longueur d’onde de la source lumineuse mesurée.

Par exemple, si la source lumineuse se situe entre l’ultraviolet et le proche infrarouge, un CCD convient, mais si vous souhaitez détecter des sources lumineuses de plus grande longueur d’onde, vous avez besoin d’un détecteur de type InGaAs.

Comme indiqué dans le principe de mesure, la longueur d’onde pouvant être détectée est déterminée par la figure de diffraction d’un monochromateur à réseau de diffraction ; il est donc nécessaire de choisir un monochromateur adapté à la longueur d’onde recherchée.

Les monochromateurs à prisme ont une résolution déterminée par la nature du prisme, mais ont l’avantage de ne pas perdre d’intensité lumineuse.

Comment utiliser un spectromètre

La procédure générale d’utilisation d’un instrument d’analyse avec spectromètre est la suivante.

1. Déterminez la substance à mesurer et la gamme de longueurs d’onde à mesurer.
2. Sélectionnez le spectromètre correspondant à la longueur d’onde à mesurer.
3. Éclairez la substance et spectralisez la longueur d’onde souhaitée.
4. Introduisez la lumière souhaitée dans le capteur pour détecter le signal.
5. Le signal obtenu est converti en spectre.

S’il s’agit d’un objet coûteux utilisé en laboratoire, un spectromètre appelé interféromètre de Michelson détecte automatiquement la longueur d’onde d’une lumière spécifique. Des machines plus petites et portables peuvent également détecter la longueur d’onde d’intérêt en faisant passer la lumière transmise ou réfléchie par le matériau à travers un spectromètre interchangeable.

Les longueurs d’onde obtenues entrent dans le capteur (détecteur) et sont détectées sous la forme d’un signal pour chaque longueur d’onde. Ce signal est converti en une forme d’onde appelée spectre, qui peut ensuite être analysée pour déterminer l’état de la substance.

Exemples d’expériences avec un spectromètre

Il existe plusieurs exemples d’expériences utilisant des spectromètres, en fonction de la longueur d’onde à mesurer.

Par exemple, voici des exemples d’expériences dans chaque gamme de longueurs d’onde, en commençant par les courtes longueurs d’onde.

1. Les spectromètres à rayons X identifient la composition d’une surface en projetant des rayons X sur la surface d’un matériau et en faisant passer la lumière réfléchie à travers le spectromètre.
2. Les spectromètres UV/visibles identifient la composition de l’objet et les quantités contenues en faisant passer de la lumière à travers le matériau.
3. Les spectromètres infrarouges révèlent la structure d’une substance en éclairant les liaisons entre les molécules.

Les informations obtenues dépendent donc de la gamme de longueurs d’onde du spectromètre.

Spectres obtenus à l’aide de spectromètres

Le but de l’utilisation d’un spectroscope est d’acquérir des informations à partir d’une substance inconnue ou connue et de les analyser pour identifier l’état de la substance. Le spectre final obtenu à partir du spectromètre, appelé spectre, est le diagramme de forme d’onde utilisé pour cette analyse.

Voici quelques exemples de spectres obtenus à l’aide d’un spectromètre En définissant d’abord les informations que vous souhaitez connaître, il est important de sélectionner le spectromètre approprié et d’acquérir le spectre.

1. Les spectromètres à rayons X identifient les atomes à partir des pics des rayons X caractéristiques mesurés.
2. Les spectromètres UV/visibles détectent la différence d’énergie entre les électrons excités lorsque la lumière est transmise à travers l’échantillon sous la forme d’un spectre.
3. Les spectromètres infrarouges détectent l’énergie vibratoire entre les liaisons reliant les atomes sous la forme d’un spectre.

Qu’est-ce qu’un relais à semi-conducteur ?

Les relais à semi-conducteurs sont des relais qui transmettent des signaux d’entrée à des circuits de sortie et sont du type sans contact utilisant des semi-conducteurs.

En général, ils offrent une réponse élevée et une longue durée de vie, ce qui les rend adaptés aux situations où les relais sont ouverts et fermés fréquemment et où une réponse rapide est requise.

Utilisations des relais à semi-conducteurs

Les relais à semi-conducteurs sont utilisés dans les situations où la fréquence d’activation et de désactivation est élevée, comme dans les systèmes de contrôle de la température, où leur réactivité élevée et leur longue durée de vie peuvent être maximisées.

De plus, contrairement aux relais à contact magnétique, il n’y a pas de contact mécanique coulissant. Comme l’ouverture et la fermeture des contacts ne génèrent aucun bruit, ils sont souvent intégrés dans des produits sensibles au bruit.

D’autre part, la transmission des signaux utilise des phénomènes d’émission de lumière via des semi-conducteurs ou des diodes. Par conséquent, l’effet d’échauffement n’est pas négligeable et l’étage de sortie est un dispositif à semi-conducteur. Certaines pièces sont inadaptées aux produits à haute tension et à haute intensité, il faut donc faire attention.

Principe des relais à semi-conducteurs

Comme il s’agit d’un type de relais sans contact, les circuits d’entrée et de sortie sont physiquement isolés et la transmission du signal se fait par l’intermédiaire de dispositifs opto-isolés tels que les photocoupleurs.

Lorsque le courant est appliqué à la diode électroluminescente du côté de l’entrée, celle-ci émet de la lumière, et le circuit qui reçoit la lumière se trouve du côté de la sortie, et le circuit de sortie fonctionne lorsque la lumière est détectée. Selon le fournisseur du relais semi-conducteur, le circuit de réception de la lumière peut être une matrice de photodiodes, un photocoupleur ou un phototriac, tandis que la section de sortie peut également être un MOSFET ou un triac, entre autres variantes.

L’utilisation de la lumière pour la transmission des signaux permet d’obtenir des temps de réponse très rapides. De plus, comme ils n’ont pas de contacts mécaniques, les pièces de contact ne s’usent pas et leur durée de vie est généralement plus longue que celle des relais à contact.

Parmi les autres caractéristiques, citons le fait que l’entrée et la sortie sont complètement isolées par un élément isolant, de sorte que le bruit généré du côté de l’entrée est moins susceptible d’être transmis au côté de la sortie.

Comment choisir un relais à semi-conducteurs ?

Tout d’abord, il faut tenir compte de la réactivité requise dans le circuit où le relais est utilisé et de la fréquence à laquelle le signal est transmis. Si vous n’avez pas besoin d’un niveau de réactivité aussi élevé et que vous n’avez besoin que d’une signalisation à basse fréquence, les relais de type contact général sont souvent plus petits et moins chers.

Si vous avez besoin d’un relais à semi-conducteur, vérifiez également la valeur maximale du courant de son signal d’entrée. Les relais à semi-conducteurs étant des circuits de sortie utilisant des semi-conducteurs, un flux de courant excessif endommagera les semi-conducteurs eux-mêmes et les rendra inutilisables.

Autres informations sur les relais à semi-conducteurs

1. Comparaison entre les relais à semi-conducteurs et les relais mécaniques

La différence entre les relais à semi-conducteurs et les relais mécaniques réside dans le fait qu’ils sont du type sans contact ou avec contact. Les relais à semi-conducteurs, également appelés relais à semi-conducteurs, sont des relais sans contact, tandis que les relais mécaniques sont des relais à contact.

Les relais à semi-conducteurs sans contact sont activés et désactivés uniquement par la transmission d’un signal, sans fermeture ou ouverture mécanique du circuit électronique. Les relais mécaniques avec contacts ont des pièces mobiles intégrées dans le circuit et utilisent une bobine pour générer une force électromagnétique qui fait que les contacts entrent en contact et s’activent ou se désactivent.

Les relais à semi-conducteurs et les relais mécaniques présentent chacun les caractéristiques suivantes et sont utilisés en fonction des besoins.

Caractéristiques des relais à semi-conducteurs

• Compacts et légers
• Longue durée de vie
• Fonctionnement silencieux
• Fonctionnement à grande vitesse
• Haute résistance aux vibrations
• Courant de fuite.
• Sensible à la chaleur.
• Résistance à l’enclenchement.

Caractéristiques des relais mécaniques

• Résistance élevée à l’isolation et à la haute tension.
• Pas de courant de fuite
• Presque pas de résistance à l’enclenchement.
• Pas de bruit de fonctionnement.
• Usure des contacts et défaillance des bornes mobiles.
• Influence des champs magnétiques externes.
• Chattering.

Les relais à semi-conducteurs ont l’avantage d’être compacts, de pouvoir s’ouvrir et se fermer à des vitesses élevées et de ne pas souffrir de l’usure et de la défaillance des contacts, contrairement aux relais mécaniques. D’autre part, les relais mécaniques ont l’avantage de n’avoir pratiquement aucune résistance à l’enclenchement et d’être faciles à utiliser dans les circuits à haute tension et à haute puissance.

2. Relais à semi-conducteurs pour les applications automobiles

Les automobiles sont équipées de nombreux relais qui contrôlent le fonctionnement des lampes, des essuie-glaces, de l’équipement audio, des moteurs, des clignotants, etc. Des relais mécaniques ont généralement été utilisés pour ces relais embarqués.

Toutefois, les relais mécaniques présentent les inconvénients d’une durée de vie limitée des contacts et d’un grand espace d’installation. Ces dernières années, le besoin de relais plus petits et plus légers s’est fait sentir, en particulier avec l’augmentation du nombre de dispositifs montés sur des véhicules électriques, en raison de la nécessité d’une faible consommation de carburant et de faibles coûts d’électricité dans les véhicules, ainsi que de la multifonctionnalité des technologies avancées.

Les relais à semi-conducteurs ont été développés pour les applications automobiles afin de pallier les insuffisances des relais mécaniques et les remplacent progressivement. 

L’utilisation de relais à semi-conducteurs a permis de réduire la taille et le poids, ce qui permet non seulement de gagner de l’espace dans le véhicule, mais aussi d’améliorer le rendement énergétique. En outre, le développement de la technologie des semi-conducteurs a permis d’obtenir une faible résistance à l’enclenchement, ce qui a permis de gérer des courants élevés, ce qui constituait un goulot d’étranglement.

Qu’est-ce qu’un plastique technique ?

Les plastiques techniques sont des plastiques dont la résistance mécanique et la résistance à la chaleur sont particulièrement élevées.

Souvent abrégés en plastiques techniques, ils sont appelés à remplacer les métaux en raison de leur légèreté, de leurs performances élevées et de leur faible coût, tout comme les plastiques conventionnels. De plus, parmi les plastiques techniques, ceux qui présentent des performances particulièrement élevées sont appelés “super plastiques techniques” et sont actuellement développés pour être utilisés dans une large gamme de produits.

Utilisations des plastiques techniques

Il existe de nombreux types de plastiques techniques et ils sont utilisés dans une large gamme d’équipements en fonction de l’utilisation.

1. Polyacétal

Le polyacétal est utilisé dans un large éventail d’industries et de situations, notamment les pièces de pompes, les joints de conduites d’eau, les engrenages et les roulements, les fixations et les cuves de lavage.

2. Polyamide

Il est largement utilisé dans les secteurs du textile et de l’habillement, représentées par le nylon 6 et le nylon 6,6. Il a également été utilisé dans les combinaisons spatiales. En raison de sa grande résistance, il est également utilisé comme matériau pour des produits autres que les vêtements, tels que les sacs, les sachets, les lignes de pêche et les cordes, quelle que soit leur épaisseur, qui ne se cassent pas à la moindre traction.

3. Polycarbonate

En raison de sa grande transparence, le polycarbonate est utilisé pour les lunettes, les objectifs d’appareils photo, les substrats de CD et de DVD, ainsi que pour les lentilles de phares, les poignées de porte et les barres de toit des automobiles, en raison de son excellente résistance aux intempéries.

4. Ether de polyphénylène modifié

Souvent utilisé dans les boîtiers d’équipements électriques et OA en raison de sa bonne colorabilité et de sa facilité à être ignifugé. Il est également utilisé dans les conduites d’eau et les équipements d’approvisionnement en eau en raison de sa faible capacité d’absorption de l’eau. Il est également utilisé comme matériau extérieur pour les automobiles en raison de sa faible densité et de sa bonne résistance aux chocs.

5. Polybutylène téréphtalate

Utilisé dans le secteur automobile pour les bobines d’allumage, les bras d’essuie-glace, les distributeurs, les interrupteurs, les boîtiers de phares, les pièces de moteur, les valves, les engrenages et autres composants, et dans le secteur électrique et électronique pour les interrupteurs, les connecteurs, les prises, les relais, les boîtiers et les pièces de moteur.

Caractéristiques des plastiques techniques

Les caractéristiques du polybutylène téréphtalate mentionnées ci-dessus sont les suivantes :

1. Polyacétal

Le polyacétal présente d’excellentes propriétés de rigidité, de résistance à l’abrasion, de résistance chimique et d’isolation, ainsi qu’une faible absorption d’eau et un faible coefficient de frottement avec les métaux.

2. Polyamide

Ce matériau présente d’excellentes propriétés de résistance à la chaleur, de résistance mécanique et de résistance chimique. Il présente toutefois l’inconvénient d’être très hygroscopique, ce qui le rend sensible à l’absorption et à la dilatation de l’humidité. D’un autre côté, il est utilisé pour des utilisations textiles dans l’habillement car il est facile à teindre.

3. Polycarbonate

Le polycarbonate se caractérise par sa grande transparence et sa résistance aux chocs. Il est résistant aux rayons ultraviolets et conserve sa grande solidité pendant une longue période, même lorsqu’il est utilisé à l’extérieur. Toutefois, sa résistance aux produits chimiques est faible, il faut donc être prudent lorsqu’on l’utilise avec des produits chimiques.

4. Ether de polyphénylène modifié

Ce matériau présente une excellente résistance mécanique, une bonne résistance aux chocs et d’excellentes propriétés électriques. Il se caractérise par une faible absorption d’eau et un poids spécifique relativement faible. Il présente une excellente résistance aux acides et aux alcalis mais son inconvénient est qu’il se dissout dans les solvants organiques courants tels que le toluène.

5. Polybutylène téréphtalate

Outre d’excellentes propriétés mécaniques, le polybutylène téréphtalate possède des propriétés électriques, une résistance chimique, une résistance à la chaleur, une résistance à l’abrasion, une faible absorption d’eau et une excellente stabilité dimensionnelle. Son inconvénient est qu’il est sensible à l’hydrolyse par les alcalis.

Autres informations sur les plastiques techniques

1. Plastiques techniques pour le secteur médicale

Dans le secteur médicale également, les plastiques doivent présenter une excellente résistance à la chaleur, aux produits chimiques, à la corrosion et à la biocompatibilité, et les plastiques techniques sont utilisés dans les situations suivantes :

• Résine de sulfure de polyphénylène (PPS) / Résine de polyétheréthercétone (PEEK)
  Pour tubes médicaux, aides à la fixation osseuse, implants rachidiens, implants orthopédiques, implants cranio-maxillo-faciaux, racines dentaires artificielles.
• Résine de polysulfone (PSU)
  Membranes de dialyse pour reins artificiels.
• Résine de polyéthersulfone (PES)
  Récipients de stérilisation pour lentilles de contact, seringues.

2. Technologie d’adhésion pour les plastiques techniques

L’une des principales difficultés rencontrées lorsque les plastiques techniques sont utilisés comme composants automobiles est le collage entre les composants. Les plastiques techniques peuvent ne pas présenter une force d’adhérence suffisante en raison de la stabilité de leurs propriétés de surface.

Les plastiques techniques utilisés dans des environnements difficiles, tels que les températures élevées des pièces automobiles, sont généralement recuits (traités thermiquement) pour garantir leur stabilité dimensionnelle avant le collage. Cependant, le traitement de recuit forme une couche fragile à la surface du composant, ce qui réduit l’adhérence.

Qu’est-ce qu’un microphone MEMS ?

Les microphones MEMS sont des microphones constitués de composants MEMS au point de conversion de la parole.

Microphones MEMS est un acronyme pour Micro Electronics Mechanical System (système micro-électronique et mécanique).

Les microphones MEMS peuvent également intégrer des circuits intégrés sur le même substrat. Il existe donc de nombreux cas où des composants micro-mécaniques et des circuits électroniques sont intégrés sur le même substrat. L’élément MEMS peut également intégrer des circuits intégrés sur le même substrat.

Utilisations des microphones MEMS

Les utilisations typiques des microphones MEMS sont les microphones pour smartphones. Ils sont utilisés non seulement dans les smartphones, mais aussi dans une large gamme d’applications audio. Ils sont également utilisés dans les machines, notamment dans les domaines de la biotechnologie, de la médecine et de l’automobile, et ont attiré beaucoup d’attention ces dernières années.

La technologie des microphones s’est également développée avec l’essor récent des appareils électroniques tels que les smartphones. Afin d’atténuer les bruits et de passer des appels dans des endroits bondés, les appareils électroniques doivent être équipés de plusieurs microphones.

C’est pourquoi les microphones MEMS attirent aujourd’hui l’attention en tant qu’alternative compacte et performante aux ECM (microphones à condensateur à électret) conventionnels.

Principe des microphones MEMS

Le principe des microphones MEMS est le suivant : lorsqu’un diaphragme, qui est un élément MEMS, est mis en vibration par des ondes sonores, la variation de sa valeur de capacité est détectée, convertie en un signal électrique et émise. Le signal de sortie est souvent amplifié par le circuit intégré et traité comme un signal analogique de valeur de tension/courant ou, en combinaison avec le traitement de conversion de signal numérique (ADC), est soumis à un traitement de modulation de largeur d’impulsion (PWM) très efficace.

Le microphone MEMS lui-même se compose d’un substrat recouvert d’un couvercle, qui comporte un seul petit trou permettant au son de pénétrer dans le microphone et d’être détecté par l’élément MEMS. Les microphones MEMS offrent, entre autres avantages, une meilleure qualité sonore, une fiabilité accrue, une plus longue durée de vie de la batterie et une réduction des coûts.

Où les microphones MEMS sont particulièrement adaptés, c’est dans les applications dans les environnements électriquement bruyants. Dans les environnements sujets aux vibrations, l’impédance de sortie relativement faible des microphones MEMS, ainsi que leur excellente réjection du bruit grâce à l’utilisation combinée du traitement numérique du signal dans les circuits intégrés, peuvent réduire les niveaux de bruit nuisibles causés par ces vibrations mécaniques.

Autres informations sur les microphones MEMS

1. Comparaison entre l’ECM et les Microphones MEMS

Par rapport aux microphones MEMS les ECM sont plus difficiles à utiliser lorsqu’ils sont montés dans des équipements électroniques à haute densité parce qu’ils sont plus difficiles à miniaturiser et à refondre, alors que les microphones MEMS sont utilisés depuis longtemps, ont une grande variété de types et peuvent facilement utiliser les actifs de conception antérieurs, ont une très large gamme de spécifications telles que la gamme de tension d’alimentation, et ont d’excellentes caractéristiques de directivité du son. Les microphones MEMS présentent certains avantages que les microphones MEMS actuels n’ont pas encore, tels qu’une grande variété de types, l’utilisation facile des actifs de conception passés, une très large gamme de spécifications telles que la gamme de tension d’alimentation, et l’existence de produits présentant une excellente directivité du son.

Les ECM peuvent être mieux adaptés à certaines applications que les microphones MEMS, il est donc important de choisir le bon en fonction de la situation.

2. Exemples d’utilisations pour les haut-parleurs IA

À partir de 2022, de nombreux appareils électroniques, notamment les smartphones, sont désormais équipés de nombreux microphones MEMS. En réalité, jusqu’à présent, les utilisateurs n’avaient que peu d’expérience des hautes performances des microphones MEMS, et beaucoup d’entre eux ignoraient que le remplacement des MCE par des microphones MEMS progressait sur le marché.

Les enceintes IA, qui sont devenues un sujet d’actualité ces dernières années, où des microphones de haute performance sont nécessaires, devraient bénéficier des microphones MEMS, car ils sont directement liés à la qualité de l’expérience utilisateur. D’ailleurs, un fabricant mène des recherches et développe un microphone MEMS sans nuage et capable de détecter par IA plusieurs dizaines de mots-clés, avec une puce d’IA dans le circuit intégré à l’intérieur du microphone MEMS.

Dans un avenir proche, il ne faudra pas attendre longtemps pour que les haut-parleurs IA, qui sont monnaie courante dans les maisons et les voitures, réalisent que leur fonctionnement et leur qualité sonore sont soutenus technologiquement par la haute performance des microphoness MEMS.

Qu’est-ce qu’un régulateur de température ?

Un régulateur de température est un dispositif qui contrôle la température en comparant la température mesurée à la température de consigne.

Il prend en compte la température détectée par des capteurs tels que des thermocouples et des thermistances, la compare à la température de consigne et émet un signal électrique. Le signal de sortie est alors utilisé pour contrôler le système de chauffage ou de refroidissement afin de maintenir la température définie. Dans les applications domestiques, ils sont utilisés dans les chauffe-eau et les climatiseurs, tandis que dans les applications industrielles, ils sont souvent utilisés pour maintenir au chaud les réservoirs de stockage extérieurs.

Utilisations des régulateurs de température

Les régulateurs de température sont utilisés pour réguler et contrôler la température des liquides et des gaz.

Dans les applications industrielles, ils sont souvent utilisés pour contrôler la température des processus. Le contrôle automatique à l’aide de régulateurs de température minimise l’utilisation de vapeur et d’électricité et contribue aux économies d’énergie.

Les applications dans les produits ménagers généraux comprennent les régulateurs de température de l’eau pour les poissons tropicaux, les chauffe-eau et les équipements de refroidissement de l’air tels que les climatiseurs et les réfrigérateurs.

Principe des régulateurs de température

Les régulateurs de température sont principalement utilisés pour comparer et calculer les températures mesurées et réglées et les contrôler dans les systèmes de chauffage et de refroidissement. Pour un système dont la température doit être contrôlée, le système se compose généralement d’un capteur de mesure de la température, d’un régulateur de température et d’équipements de chauffage et de refroidissement.

Le capteur de température mesure la température de l’objet contrôlé. On utilise des capteurs de température à résistance ou des thermistances. Le régulateur de température est le dispositif électronique de contrôle. Il renvoie la température et contrôle la sortie. Les climatiseurs et les appareils de chauffage sont utilisés pour le chauffage et le refroidissement. Les climatiseurs utilisent un compresseur pour comprimer le réfrigérant et peuvent à la fois chauffer et refroidir.

Méthode de contrôle des régulateurs de température

Il existe deux types de sorties de calcul des régulateurs de température : la commande continue et la commande ON-OFF.

1. Contrôle continu

Un exemple typique de régulation continue est la régulation PID, qui est une méthode de régulation dans laquelle le signal d’entrée est calculé à l’aide d’éléments proportionnels, intégraux et dérivés (abréviation de Proportionnel, Intégral et Dérivé), de sorte que dans la plupart des cas, la régulation de la température est possible en utilisant uniquement les éléments proportionnels et intégraux.

Dans les processus sévères où le dépassement ne peut être toléré, des ajustements fins sont effectués à l’aide de la régulation différentielle. Les commandes proportionnelle, intégrale et dérivée sont abrégées en commande P, commande I et commande D en utilisant les premières lettres de l’alphabet.

• Régulation P
  La régulation est proportionnelle à l’écart entre la valeur d’entrée du capteur de mesure de la température et le point de consigne de la température.
• Régulation I
  La régulation est effectuée pour éliminer l’écart entre la valeur d’entrée du capteur de mesure de la température et le point de consigne de la température.
• Contrôle D
  Effectue un contrôle pour affiner la différence de changement de température due à des facteurs externes.

2. Contrôle ON-OFF

La régulation ON-OFF compare la température mesurée à la température de consigne et met en marche ou arrête l’équipement de refroidissement/chauffage. Elle est plus simple que la régulation continue et peut être introduite à moindre coût.

Autres informations sur les régulateurs de température

1. Thermostats et régulateurs de température

Les thermostats sont des régulateurs de température simples qui existent depuis longtemps. Ils utilisent la dilatation et la contraction d’un métal ou d’un liquide sous l’effet de la température pour réguler la température en activant ou désactivant des contacts ou des vannes. Ils sont souvent utilisés comme vannes de régulation pour l’eau de refroidissement des radiateurs des voitures et autres véhicules, et pour contrôler la température des bouilloires électriques. Il existe des thermostats métalliques et des thermostats à dilatation de liquide.

• Thermostats métalliques
  Les thermostats de type métallique utilisent un capteur de température appelé bimétal. Il s’agit d’une plaque composée de deux métaux différents ayant des coefficients de dilatation thermique différents, qui utilise la déformation de la dilatation causée par la chaleur comme point de contact électrique.
• Thermostats à dilatation de liquide
  Les thermostats à dilatation de liquide utilisent la force de dilatation et de contraction d’un liquide enfermé dans un récipient comme point de contact électrique. Le type de thermostat à dilatation de liquide se caractérise par sa capacité à augmenter la capacité électrique. Les deux types de thermostats ne nécessitent pas d’alimentation électrique pour être contrôlés.

2. Régulateurs de température et réchauffeurs

Les régulateurs de température assurent la régulation de la température dans une plage de température supérieure à la température ambiante (de la pièce) au moyen d’un ordre de commande adressé à un appareil de chauffage (dispositif de chauffage). Comme chaque régulateur de température a une capacité spécifique de puissance contrôlable, un dispositif de commande séparé, tel qu’un interrupteur électromagnétique, doit être prévu si un dispositif de chauffage de grande capacité est utilisé.

Lorsqu’il s’agit de contrôler des températures inférieures à la température ambiante, on utilise un refroidisseur ou un autre dispositif de refroidissement. Les spécifications et les capacités du régulateur de température, du dispositif de chauffage et du refroidisseur doivent être adaptées à l’objectif visé. Des sondes de température sont nécessaires en même temps pour le contrôle de la température.

3. Régulateurs indicateurs et régulateurs de température

Les régulateurs de température sont un type de régulateur indicateur. Les régulateurs indicateurs contrôlent non seulement la température, mais aussi divers autres facteurs tels que l’humidité, le débit et la pression. Les régulateurs indicateurs et les régulateurs de température ne sont que des dispositifs arithmétiques et nécessitent des capteurs et des équipements de réfrigération distincts.

Qu’est-ce qu’une barrière immatérielle ?

Les barrières immatérielles sont des capteurs de sécurité qui détectent l’entrée d’une personne ou d’un objet dans la zone dangereuse d’une machine ou d’un appareil.

Elles sont installées aux entrées et sorties sans porte des machines afin de laisser le temps à la machine de s’arrêter lorsqu’elle détecte qu’elle a interrompu l’axe optique et de déterminer la distance à laquelle une personne ou un objet n’est pas en contact avec la zone dangereuse.

La taille du corps minimal de détection variant d’un dispositif à l’autre, il faut tenir compte de la taille de l’objet à bloquer, de la distance de sécurité et de la hauteur du lieu d’installation avant de choisir le dispositif approprié. La source lumineuse des barrières immatérielles devant se situer entre 400 nm et 1 500 nm de longueur d’onde, l’on utilise principalement des LED émettant des rayons infrarouges d’une longueur d’onde d’environ 900 nm.

Utilisations des barrières immatérielles

Les barrières immatérielles sont souvent utilisées pour assurer la sécurité des travailleurs sur les sites de fabrication dotés d’équipements de production automatisés, tels que le traitement des métaux, les produits pharmaceutiques, les denrées alimentaires, l’emballage, les semi-conducteurs, la fabrication de cristaux liquides, les transports et l’automobile.

Lorsqu’il n’est pas possible d’installer des cloisons ou des portes dans les zones d’opération dangereuses, telles que les machines d’assemblage automatisées, les machines de montage, les équipements d’emballage, les machines d’impression ou les équipements de convoyage en ligne, elles surveillent l’intrusion des mains, des doigts, des bras, des jambes et d’autres parties du corps humain et les obstructions.

Principe des barrières immatérielles

Une barrière immatérielle se compose d’un projecteur et d’un récepteur. Le projecteur possède des éléments de projection alignés en ligne droite et le récepteur possède des éléments de projection alignés en ligne droite. Ils sont installés en parallèle de manière à ce que plusieurs faisceaux de lumière parallèles émis par le projecteur soient reçus par le récepteur.

Lorsque le récepteur reçoit tous les faisceaux multiples émis par le projecteur, l’on considère qu’il n’y a pas d’anomalie et la machine ou l’équipement peut fonctionner. Si l’axe lumineux est partiellement bloqué par l’intrusion d’un obstacle tel que le membre d’un travailleur, le système juge la situation dangereuse et arrête le fonctionnement de la machine ou de l’équipement.

Une fonction d’inhibition est prévue pour faire la distinction entre le passage d’une pièce et l’intrusion d’une personne. Une fonction de suppression est également prévue pour maintenir le processus lorsque des pièces ou d’autres objets traversent la zone de détection, ou pour ne désactiver qu’une certaine zone de la machine.

Comment choisir une barrière immatérielle

Les barrières immatérielles sont disponibles dans différentes gammes de fabricants. Il est donc conseillé de tenir compte des points suivants avant de faire son choix.

1. Longueur de la barrière immatérielle

La longueur de la barrière immatérielle elle-même doit être choisie en fonction du site de production où elle sera utilisée. S’il est trop court, des parties du corps du travailleur peuvent pénétrer dans la zone dangereuse sans être détectées, ce qui peut entraîner des accidents. Inversement, s’il est trop long, il ne sera pas possible d’installer un rideau lumineux.

2. Résistance à l’eau et à l’huile

La poussière et d’autres particules sont dispersées sur le site de production. Si elles adhèrent aux surfaces de l’émetteur et du récepteur du rideau lumineux, le récepteur de lumière ne sera pas en mesure de détecter correctement la lumière provenant de l’émetteur. Il peut en résulter une fausse détection d’un danger. Par conséquent, comme les barrières immatérielles doivent être lavées, le choix d’une version très résistante à l’eau facilitera l’entretien.

3. Système de synchronisation

Si le moment où l’émetteur du rideau lumineux émet de la lumière et le moment où le récepteur du rideau lumineux reçoit de la lumière ne sont pas synchronisés, le rideau lumineux ne saura pas s’il surveille des conditions sûres. Il existe deux méthodes de synchronisation : la méthode de synchronisation filaire, dans laquelle l’émetteur et le récepteur sont reliés par un fil de synchronisation, et la méthode de synchronisation optique, dans laquelle l’émetteur et le récepteur sont reliés par un fil de synchronisation.

Les systèmes de synchronisation optique nécessitent moins de câblage et sont plus faciles à manipuler. Cependant, ils requièrent généralement moins de rideaux lumineux à synchroniser que les systèmes de synchronisation filaire afin d’éviter toute fausse détection (interférence) de la lumière émise par un projecteur de lumière à partir d’un autre rideau lumineux.

4. Facilité d’alignement de l’axe optique

Les barrières immatérielles exigent que le récepteur reçoive toute la lumière multiple émise par les projecteurs. L’ajustement de la position et de l’angle du projecteur et du récepteur de manière à ce qu’ils puissent tous être reçus s’appelle l’alignement de l’axe optique. Il est également important de veiller à ce que le rideau lumineux permette d’ajuster facilement l’axe optique, en particulier que le rideau lumineux indique quelle partie du récepteur reçoit quelle quantité de lumière, et que le rideau lumineux lui-même résiste à la torsion, etc.

Qu’est-ce qu’un analyseur de composants ?

Les analyseurs de composants sont des appareils capables de mesurer le type et la quantité d’éléments contenus dans les matériaux et les composants.

Il existe différentes méthodes d’analyse adaptées au matériau ou au composant cible et au type d’élément à détecter. En sélectionnant la méthode appropriée, il est possible de réaliser une analyse extrêmement précise et sensible. Certains équipements peuvent être utilisés pour l’analyse de liquides et de gaz ainsi que de solides.

Les principales cibles d’analyse sont les produits médicaux et pharmaceutiques, les matériaux métalliques, organiques et polymères, les matériaux alimentaires et électroniques, ainsi que diverses substances réglementées sur le plan environnemental.

Utilisations des analyseurs de composants

Les analyseurs de composants sont utilisés non seulement pour vérifier la teneur en éléments lors du développement de nouveaux matériaux et de nouveaux produits pharmaceutiques, mais aussi pour vérifier la contamination par des impuretés et des substances dangereuses.

Ils sont également utilisés pour vérifier quels éléments sont attachés aux pièces en cas de problèmes de qualité ou de fabrication, pour inspecter les substances étrangères dans les produits et même pour analyser les odeurs.

Les analyseurs de composants sont également utilisés dans l’analyse environnementale pour contrôler les oxydes d’azote (Nox) et le dioxyde de carbone, qui sont des indicateurs de la pollution de l’air, ainsi que dans le cadre de la réglementation RoHS, qui s’est récemment durcie.

Principe des analyseurs de composants

L’analyse à l’aide d’analyseurs de composants nécessite des connaissances et de l’expérience dans le domaine d’expertise concerné. Il est possible d’acheter simplement un analyseur et de l’analyser, mais comme il existe plusieurs méthodes pour analyser la même substance et que les paramètres à définir dans l’analyse sont très complexes, l’analyse est généralement confiée à un sous-traitant spécialisé dans ce domaine.

Les méthodes d’analyse des composants comprennent l’utilisation de l’analyse de la pureté et des impuretés par chromatographie liquide pour les solides qui se dissolvent dans des liquides ou des solvants d’usage courant. On retrouve également l’analyse des structures chimiques par FT-IR pour les substances solides. Pour les solides, les méthodes sont beaucoup plus nombreuses et dépendent de l’élément à mesurer : ICP et autres spectromètres à émission d’étincelles, analyseurs de fluorescence X, spectrophotomètres d’absorption, FTIR et spectromètres de masse.

Certaines industries sont tenues de se conformer à la directive RoHS, une réglementation environnementale pour les exportations vers l’Europe, mais comme la directive RoHS couvre plusieurs éléments, il n’est pas possible de les mesurer avec un seul analyseur. Dans la pratique, il est donc plus efficace de demander une analyse à une entreprise qui peut se conformer à la directive RoHS.

Qu’est-ce qu’un capteur spectral ?

Un capteur spectral est un type d’analyseur spectrométrique qui irradie de la lumière sur une substance et mesure la réflexion, la diffusion et l’absorption de cette lumière pour obtenir des informations moléculaires.

Ils sont presque identiques aux spectromètres et sont généralement intégrés à un détecteur. Il existe différents types de capteurs spectraux, qui se distinguent par la gamme de longueurs d’onde de la lumière utilisée et par le principe utilisé. Les capteurs spectraux peuvent être utilisés pour contrôler la mesure de la couleur, la mesure de l’épaisseur du film et l’identification chimique des objets mesurés. Récemment, des capteurs spectraux compacts et performants ont été mis au point, permettant une analyse facile et en temps réel.

Utilisations des capteurs spectraux

Il existe de nombreux types de capteurs spectraux et ils sont utilisés dans un large éventail d’applications. Ils sont utilisés dans divers domaines, notamment les semi-conducteurs et d’autres domaines industriels, les applications médicales telles que les produits pharmaceutiques, et l’analyse de la qualité des aliments et de l’eau.

Par exemple, dans le secteur alimentaire, les capteurs spectraux dans le proche infrarouge sont utilisés pour mesurer les denrées alimentaires sans contact et sans dommage. Ils permettent une analyse non destructive du goût des produits agricoles et peuvent mesurer en temps réel la quantité de lycopène dans les tomates, la quantité de chlorophylle dans les légumes et la quantité de graisse dans la viande de porc. Les résultats de la mesure étant immédiatement visibles, les capteurs spectraux dans le proche infrarouge sont utiles pour la production et le contrôle de la qualité.

Principe des capteurs spectraux

Les capteurs spectraux irradient de la lumière sur une substance et mesurent la quantité de lumière absorbée par la substance en détectant la lumière réfléchie ou transmise. Comme la lumière absorbée par une substance dépend de sa composition et de sa structure, les capteurs spectraux peuvent être utilisés pour estimer la composition de la substance.

Les capteurs spectraux se composent principalement d’une source de lumière, d’une section de spectroscopie, d’une section d’échantillonnage et d’un détecteur. La lumière produite par la source lumineuse est transformée en lumière d’une longueur d’onde spécifique dans la section de spectroscopie et irradiée sur l’échantillon. Si une seule longueur d’onde de lumière irradiée est utilisée, on parle de monochromateur ; si plusieurs longueurs d’onde sont utilisées, on parle de polychromateur. Le premier prend plus de temps à mesurer car la longueur d’onde de mesure est balayée, mais il est plus précis. Le second prend moins de temps à mesurer, mais l’intensité du signal est plus faible et la précision est inférieure.

La lumière irradiée sur l’échantillon et réfléchie ou transmise est dirigée vers un détecteur dont l’intensité est mesurée. Le détecteur diffère selon la longueur d’onde mesurée : un détecteur CCD est utilisé dans la gamme des UV au proche infrarouge, de 180 nm à 1 100 nm, un détecteur de type InGaAs est utilisé dans la gamme du proche infrarouge, de 900 à 1 700 nm, et un détecteur de type InGaAs étendu dans la gamme du proche infrarouge, de 1 700 à 2 500 nm.

Types de capteurs spectraux

Les capteurs spectraux se distinguent par la longueur d’onde utilisée pour la mesure. Chacun possède ses propres caractéristiques et doit être choisi en fonction de son utilisation. Il existe plusieurs types de lumière et de dispositifs de mesure pour chacun d’entre eux, mais les capteurs spectraux utilisent généralement la lumière UV/visible, la lumière infrarouge proche, la lumière infrarouge moyenne et la lumière infrarouge lointaine.

1. Lumière UV/visible

L’échantillon à mesurer est irradié par la lumière UV/visible et la lumière réfléchie ou transmise est mesurée. La couleur de l’objet est déterminée à partir d’informations sur la mesure dans laquelle l’objet absorbe les trois couleurs rouge, bleue et verte. En tant que capteur de couleur qui détecte la couleur d’une substance, il est utilisé pour contrôler la couleur des produits et pour détecter les produits défectueux et les impuretés.

2. Proche infrarouge

La spectroscopie dans le proche infrarouge irradie l’échantillon à mesurer avec de la lumière proche infrarouge et mesure la lumière proche infrarouge transmise ou réfléchie. Les rayons infrarouges proches pénètrent les objets presque sans absorption. Elle permet d’analyser des échantillons dans différents états, y compris des solides, des poudres et des liquides. Comme mentionné ci-dessus, il est utilisé pour l’analyse non destructive des produits agricoles et alimentaires, les oxymètres de pouls pour mesurer la saturation en oxygène du sang et les caméras infrarouges.

3. Infrarouge moyen

L’échantillon à mesurer est irradié par une lumière infrarouge moyenne et la lumière infrarouge moyenne réfléchie est mesurée. Chaque molécule possède son propre schéma d’absorption, ce qui permet d’identifier les substances. Dans le cas d’échantillons solides, seule la zone proche de la surface où la lumière irradiée atteint l’échantillon peut être mesurée, c’est pourquoi cette technique est principalement utilisée pour détecter les impuretés dans les gaz et les liquides. Elle est utilisée pour l’analyse de l’huile de moteur et les tests d’urine.

4. Infrarouge lointain

Mesure le rayonnement infrarouge lointain émis par l’objet mesuré. Le rayonnement infrarouge lointain est étroitement lié à la température et permet de mesurer les différences de température. Il est utilisé en thermographie et dans les détecteurs de mouvement.

Autres informations sur les capteurs spectraux

Méthodes spectro-analytiques autres que les capteurs spectraux

Les méthodes spectroanalytiques mesurent l’énergie de la lumière transmise ou réfléchie par une substance et la comparent à l’énergie de la lumière incidente pour fournir une analyse qualitative ou quantitative de la substance. Les méthodes suivantes sont des méthodes typiques d’analyse spectrale et les longueurs d’onde utilisées varient des rayons gamma aux ondes radio.

1. Spectroscopie par absorption

La spectroscopie par absorption est une méthode d’analyse qui permet une analyse qualitative et quantitative des substances en irradiant une lumière sur un échantillon, en mesurant la lumière réfléchie ou transmise et en la comparant à l’énergie de la lumière incidente. Les analyseurs typiques sont des spectromètres d’absorption à différentes longueurs d’onde.

2. Spectroscopie de fluorescence (ou spectroscopie d’émission)

La spectroscopie de fluorescence est une méthode d’analyse dans laquelle la lumière est irradiée sur un échantillon, la fluorescence (ou l’émission) produite par l’échantillon est mesurée et l’énergie de la lumière est utilisée pour l’analyse qualitative et quantitative de la substance. Les analyseurs typiques sont la spectroscopie de fluorescence et de phosphorescence et la spectroscopie de fluorescence des rayons X (XRF).

3. Spectroscopie de diffusion de la lumière

La spectroscopie de diffusion de la lumière est une méthode d’analyse dans laquelle la lumière est irradiée sur un échantillon, la lumière diffusée est mesurée et l’énergie et l’intensité de la lumière sont utilisées pour l’analyse qualitative et quantitative des substances. Les instruments analytiques typiques sont la spectroscopie Raman, la diffusion dynamique de la lumière (DLS) et la diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS).

4. Spectroscopie par résonance magnétique

La spectroscopie par résonance magnétique est une méthode d’analyse dans laquelle la lumière est irradiée sur un échantillon dans un champ magnétique, la lumière transmise est mesurée et la lumière absorbée peut être utilisée pour l’analyse qualitative et quantitative des substances. Les analyseurs typiques sont la résonance magnétique nucléaire (RMN), la résonance de spin électronique (RSE) et l’imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM).

5. Spectroscopie de photoélectrons

La spectroscopie photoélectronique est une méthode analytique qui consiste à irradier un échantillon avec de la lumière, à mesurer les électrons émis par effet photoélectrique et à utiliser leur énergie pour l’analyse qualitative et quantitative des substances. Les exemples typiques sont la spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS), la spectroscopie photoélectronique dans l’ultraviolet (UPS) et la spectroscopie d’électrons Auger (AES).