GENERATION ET DETECTION D'ONDES DE LAMB A L'AIDE DE P(VF rVFJ) :APPLICATION A LA MESURE DE DENSITES DE LIQUIDES
Résumé
In this work, we accomplished a theoretical and experimental study of a Lamb wave device based on P(VF2-VF3). It is intended to measure liquids densities for industrial applications. Ibis device is composed of two identical piezo-polymer P(VF2-VF3) plates of 110~m thickness, coated on both sides with aluminum, and coupled to an aluminum media 90~m thick. The electrodes (a pair of single-phase transducers) were etched on the upper aluminum face of the piezo-polymer. The presence ofa liquid on one side of the aluminum plate change the device's synchronism frequency. To measure this variation, we developed an electronic system dedicated to the control of the signal generation and detection. Equations for generation, propagation and detection of the Lamb wave are presented, and permit the evaluation of the liquid density as function of the measured variation on the synchronism frequency. If the longitudinal velo city into the liquid is known, therefore we can use this device to measure the absolute density of liquids with an accuracy of about 5%.
Au cours de ces travaux, nous avons effectué une étude théorique et expérimentale d'un dispositif destiné à la génération et détection des ondes de Lamb sur un substrat non piézoélectrique, avec pour objectif des applications industrielles, parmi elles la mesure de densité de liquide en continu. Ce dispositif est constituée de deux lames piézoélectriques identiques à base de P(VF2-VF3) et d'épaisseur 110~m, posées sur un substrat en aluminium d' épaisseur 90~. Sur chaque lame est gravé un réseau d'électrodes métalliques. La présence d'un liquide sur un coté du substrat change la fréquence de synchronisme du dispositif. Pour mesurer cette variation de la fréquence de synchronisme, nous avons développé un système électronique dédié au contrôle de la génération et de l'acquisition du signal. La modélisation complète du dispositif, qui comprend la génération, la propagation et la détection de l'onde, nous a pennis de relier la variation de la fréquence de synchronisme mesurée avec la densité du liquide en contact avec la plaque. Si la vitesse longitudinale dans le liquide en contact avec la plaque est connue, nous pouvons donc utiliser ce dispositif pour mesurer la densité absolue des liquides avec une incertitude d'environ 5%.