Site: http://genie. industriel. iaa. free. fr LES CAPTEURS EN IAA Les industries agroalimentaires transforment des produits souvent complexes et fragiles qu’il convient de bien maîtriser pour optimiser les processus de transformation. Dans les matrices alimentaires complexes, les paramètres que les industriels souhaitent connaître sont de différents types et concernent • • La température. • La pression • La composition, en particulier la teneur en eau du produit qui Sni* to w nextÇEge donne une information sur l’évolution d’un procédé unitair • L’état de l’eau dans pro or 12 qu’elle possède avec mz:
Cette information es produit dépendent s nage, la cuisson type de liaisons ture de l’eau dans le se conserver, ainsi que ses propri t s organoleptiques. • La répartition de l’eau dans le produit, et en particulier la connaissance des profils hydriques. • La structure du produit (taille de grains, de bulles, anisotropie „ qui est souvent liée à sa texture, l’une des grandeur organoleptique et technologique que l’industriel doit maitriser. l. Définition Les capteurs sont des composants de la chaîne d’acquisition dans une chaîne fonctionnelle.
Les capteurs prélèvent une information sur le comportement de la artie opérative et la transforment en une information exploitable par la partie commande. Une information est une grandeur abstraite qui précise un événement particulier parmi un possibles. Pour pouvoir être traitée, cette information sera portée par un support physique (énergie), on parlera alors de Slgnal. Les signaux sont généralement de nature électrique ou pneumatique. un capteur est un dispositif qui transforme l’état d’une grandeur physique observée en une grandeur utilisable. xemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation d’une aiguille… On fait souvent (à tort) la confusion entre capteur et transducteur : le capteur est au minimum constitué d’un transducteur. Un transducteur est un dispositif convertissant une grandeur physique en une autre. Il. Principales caractéristiques des capteurs : L’étendue de la mesure : c’est la différence entre le plus petit signal détecté et le plus grand perceptible sans risque de destruction pour le capteur. La sensibilité : c’est la plus petite variation d’une grandeur physique que peut détecter un capteur.
La rapidité : c’est le temps de réaction d’un capteur entre la variation de la grandeur hysique qu’il mesure et l’instant où l’information prise en compte par la partie commande. La précision : c’est la capabilité de répétabilité d’une information position, d’une vitesse…. D4. 43 CH2. Les capteurs cours de Richard MATHIEU Site: http://eenie. industri 19 coupler avec une cellule Non-inhibition à seuil. Le principe de fonctionnement de ce capteur est d’utiliser la contre pression (pression résistant au déplacement) qui existe dans la chambre non soumse à la pression du réseau.
Lorsque le piston subit une pression il se déplace. Ce déplacement entraîne une réduction du volume de la chambre ui n’est pas soumise à la pression du réseau. Ceci entraîne une augmentation de la contre pression qui est amplifiée par des régleurs de débit. Lorsque le vérin arrive en fin de course, cette contre pression chute. Lorsqu’elle est inférieure à 1/12éme de la pression du réseau le capteur déclenche. On peut traduire cette information, soit par un signal électrique soit par un signal pneumatique exemple : Schéma : Principe de la contre pression : Exemples de montages possibles : (doc Télémécanique) 2.
Détecteurs fluidique de proximité Ces capteurs sont des capteurs de proximité. Ils n’ont pas de contact direct avec l’objet à détecter. Pour pouvoir fonctionner correctement, ces capteurs doivent être couplés avec un relais amplificateur et un détendeur basse pression. Le détecteur est alimenté avec une pression de 100 ? 300 mbar, en fonction de la distance de détection. Lorsqu’il n’y a pas de détection l’air s’échappe par l’orifice du capteur prévu à cet effet. Lorsque l’objet ? détecter passe devant le capteur, un signal de faible pression (O.
S à 2 mbar) passe par le conduit central du capteur et va iu PAGF 19 pression industrielle (3 à 8 bars). 2 3. Capteurs à fuite : Les capteurs à fuite sont des capteurs de contact. Le contact avec l’objet à détecter peut se faire soit par une tige souple soit par une bille. pour pouvoir fonctionner correctement, ces capteurs doivent être couplés avec un relais pour capteur à fuite. Le capteur est alimenté en pression par le relais. L’air peut alors s’échapper de ce capteur par un orifice prévu à cet effet.
Lorsque la bille ou la lame souple est déplacée dans son logement, elle obture l’orlfice d’évacuation d’air et le relais pour capteur à fuite se déclenche et émet un signal à la pression industrielle. 4. Capteur capacitif : Les capteurs capacitifs sont des capteurs de proximité qui permettent de détecter des objets métalliques ou isolants. Lorsqu’un objet entre dans le champ de détection des électrodes sensibles du capteur, il provoque des oscillations en modifiant la capacité de couplage du condensateur. 2 variation est exploitée par un amplificateur qui délivre un signal de sortie. , le capteur commute. document Télémécanique) Oscillateur (Sitelec) 6. Capteur optique Un capteur photoélectrique est un capteur de proximité. Il se compose d’un émetteur de lumière associé à un récepteur. La détection d’un objet se fait par coupure ou variation d’un faisceau lumineux. Le signal est ampl’fié pour être exploité par la partie commande. exemples : Détecteur photoélectrique cylindrique Détecteur photoélectrique signal de sortie analogique avec différents types de détection : Cours de Richard MATHIEU 4 Système barrage (Sitelec) Système reflex (Sitelec) PAGF s 9 sera décalé par rapport au premier.
Le premier faisceau qui enverra son Slgnal indiquera aussi le sens de rotation du codeur. (Sitelec) Codeur rotatif absolu Cette fois ci, le disque possède un grand nombre de pistes et chaque piste est unie d’une diode émettrice d’un faisceau lumineux et d’une diode photosensible. La piste centrale est la piste principale, elle détermine dans quel demi-tour la lecture est effectuée. La piste suivante détermine dans quel quart de tour on se situe, la suivante le huitième de tour etc. Plus il y aura de pistes plus la lecture angulaire sera précise.
Il existe des codeurs absolus simple tour qui permettent de connaître une position sur un tour et les codeurs absolus multitours qui permettent de connaître en plus le nombre de tours effectués. Capteur de position Les capteurs de position sont des capteurs de contact. Ils peuvent être équipé d’un galet, d’une tige souple, d’une bille. L’information donnée par ce type de capteur est de type tout ou rien et peut être champ magnétique mobile. Lorsque le champ se trouve sous la lame, il ferme le contact du circuit provoquant la commutation du capteur.
Ce capteur se monte directement sur un vérin et permet de détecter des positions autres que les positions extrêmes. Pour utiliser ce type de capteur, il est nécessaire d’utiliser un vérin comportant un aimant monté sur le piston. Jauge de contrainte 7 Principe . La resistance ohmique d’un fil conducteur est onné par la relation suivante : R = p Kl / s p : résistivité du métal en O / m, I : longueur du fil en m, s : section du fils en m2. Si on tire sur ce fil, il va s’allonger (l augmente) et sa section va se réduire, sa resistance va donc augmenter (Ils augmente).
L’épaisseur du fil est d’environ Sem, la plaque isolante de l’ordre du double. Autres capteurs La température est l’une des grandeurs physiques dont la mesure est la plus fréquente. Ce n’est as une grandeur directement omme la longueur) mais PAGF 7 9 courant continu circule dans la boucle s’il y a une différence de température entre les deux jonctions. On distingue la jonction chaude à la température Tc (à mesurer) et la jonction froide à la température Tf constante et connue (aujourd’hui cette pratique est évitée par une compensation électronique).
On mesure la différence de potentiel E entre les deux jonctions, résultat du courant l, avec un voltmètre. E est proportionnelle à D T (D T = c Tf) E (volt) x (Tc -Tf) a est appelé coefficient de Seebeck. Cette force électromotrice E dépend . – De la nature des métaux de jonction; De la température Tc Pour faciliter la lecture de Tc, on garde la soudure froide à température onstante (exemple : mélange eau + glace @ T – alors E —a x (Tc- Tf). 8 La P. T 100 est une sonde de température régulièrement utilisée dans l’industrie pour la mesure des températures.
PT représente le mot platine qui est le matériau principal de la sonde. 100 détermine la valeur ohmique de la sonde à zér choisira le type de construction adaptée (voir les différents modèles). type Positif Négatif Température Thermocouple J Constantan oo c / +7600 c Thermocouple K Nickel chrome Nickel allié 00 c / +12600 c (ou Chromel) (ou Alumel) Sonde platine PT 100 QOOOC / +850DC Sonde platine : elles que les machines à commande numérique, exigent une mesure précise de la vitesse. La mesure de la vitesse linéaire peut se ramener à celle de la mesure de la vitesse angulaire.
Ces capteurs tachymétriques peuvent être classés en deux familles simplifiées. Les générateurs analogiques – à courant continu avec collecteur à noyau de fer, ou à bobine mobile. – à courant continu sans collecteur. – à courant alternatif. Les genérateurs analogiques se comportent comme une génératrice à courant continu, ils délivrent une tension de sortie proportionnelle à la vitesse d’entraînement du rotor. La mesure précise de cette tension permet de mesurer indirectement la vitesse angulaire.
Ce capteur doit être monté directement en bout d’arbre dont on veut contrôler la vitesse. Choix d’un capteur : Tous les capteurs dont les fonctionnements ont été décrits précédemment présentent deux parties distinctes. Une première partie qui a pour rôle de détecter un événement et deuxième partie qui a pour rôle de traduire événement en un signal compréhensible dune manière ou dune autre par une partie PC. Pour choisir correctement un capteur, il faudra définir tout cffabord – le type événement à dét
