Capteur capacitif pour la mesure de la teneur en eau dans les milieux poreux centrifuges

• Autorzy: Dupas A. , Cottineau L. M. , Thorel L. , Garnier J.

Warianty tytułu

PL

Czujnik do pomiaru wilgotności w ośrodkach porowatych badanych w centryfudze

• Konferencja: XII Kolokwium Francusko-Polskie ze Stosowanej Mechaniki Gruntów i Skał. 03-04.07.2000 r. Paryż
• Języki publikacji: FR

Abstrakty

FR

Le LCPC a développé depuis plusieurs années un capteur de teneur en eau capacitif qui a fait l'objet d'améliorations récentes en terme de miniaturisation (2-8 cm) et de fréquence d'oscillation (30-50 MHz). Le principe de la mesure est basé sur la variation des propriétés diélectriques du sol (liées à la présence d'eau), lesquelles modifient la capacité d'un circuit électronique dont la fréquence d'oscillation est elle-même modifiée. La sensibilité du capteur, dans un sable dense initialement sec atteignant la saturation, est de l'ordre de 200 Hz par pour-cent de teneur en eau avec une résolution de 1 Hz. Les effets de la température sur le circuit électronique sont de l'ordre de 23 Hz/°C. Sont également déterminés la longueur opérationnelle des électrodes et le volume d'influence de la mesure pour une géométrie d'électrodes donnée. Des essais en centrifugeuse montrent la faisabilité de la mesure avec ce capteur en condition de macrogravité à 40"g".

Słowa kluczowe

PL

czujnik; czujnik wilgotności; wilgotność; ośrodek porowaty; centryfuga

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Studia Geotechnica et Mechanica
• Rocznik: 2003
• Tom: Vol. 25, nr 1-2
• Strony: 27--36
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., tab., wykr., rys.

Twórcy

autor

Dupas A.

• Laboratoire des Materiaus and Structures du Genie Civil UMR 113 CNRS/LCPC Marne-la-Vallee, France

autor

Cottineau L. M.

• Laboratoire Central des Ponts et Chaussées Nantes, Section Instrumentation, Bouguenais, France

autor

Thorel L.

• Laboratoire Central des Ponts et Chaussées Nantes, Section Mécanique des Sols & Centrifugeuse, Bouguenais, France

autor

Garnier J.

• Laboratoire Central des Ponts et Chaussées Nantes, Section Mécanique des Sols & Centrifugeuse, Bouguenais, France

Bibliografia

• [1] Ambrosino R., Utilisation des oscillateurs pour les mesures capacitives de teneur en eau, Bulletin de liaison des laboratoires des Ponts et Chaussées, 1972, 60, pp. 166-172, LCPC, juil-août.
• [2] AUXILIAIRE-ENTREPRISES, LCPC, Appareil de mesure en continu de la teneur en eau d'un matériau granulaire, pulvérulent ou fibreux circulant dans un dispositif de transport, 1994, Brevet FR2703462-A1.
• [3] Baron J.-P., Tran Ngoc Lan, Méthodes de mesure et de contrôle des teneurs en eau de matériaux dans les LPC, Bulletin de liaison des laboratoires des Ponts et Chaussées, 1977, 87, pp. 85-96, LCPC, janv-fevr.
• [4] Biggorre M., Torchet B., Dupas A. et al., Appareil de mesure en continu de la teneur en eau d'un matériau, ou d'un mélange, granulaire: Triton II. Proc. Méthodes de mesure, Journées des sciences de l'Ingénieur du LCPC, 1994, Giens 4-7 oct, ISBN 2 7208 2831 9, pp. II179-II184.
• [5] Blaszczcyk F., Blaszczcyk R., Torchet B. et al., Mesure de la teneur en eau d'un matériau granulaire'. Triton II. Mesure à la jetée d'un transporteur, Bulletin de liaison des laboratoires des Ponts et Chaussées, 1993, 186, pp. 85-87, LCPC, juil-août.
• [6] CAPITAL EQUIPMENT CORPORATION, Testpoint User's Guide: techniques and reference, 1995, 4th edition.
• [7] Corte J.-F., Garnier J., Une centrifugeuse pour la recherche en géotechnique. Bulletin de liaison des laboratoires des Ponts et Chaussées, 1986,146, pp. 5-28, LCPC, nov-déc.
• [8] Crançon P., Guy C., Pili E., Dutheil S., Gaudet J.P., Modelling of capillary rise and water retention in centrifuge tests using time domain reflectometry, Proc. Int. Symp. Physical Modelling and Testing in Environmental Geotechnics, La Baule, 15-17 may 2000, ISBN 2-7208-6050-6, pp. 199-207.
• [9] Dupas A., Measurement of the non-frozen water content in porous media using a dielectrical method, Proc. Permafrost and Actions of Natural or Artificial Cooling. Meeting of the International Institute of Refrigeration, Orsay, 1999, France.
• [10] Dupas A., Cottineau L.-M., Garnier J., Capteur de mesure de teneur en eau embarqué en centrifugeuse, Proc. Unsaturated Soils/Sols non saturés, Alonso & Delage (éd.), 1995, Balkema, ISBN 90 5410 583 6.
• [11] Dupas A., Hachani L., Bentabet G., Potentiel hydrique et teneur en eau des silicates pendant la prise, Proc. Méthodes de mesure, Journées sciences de l'Ingénieur LCPC, Giens 4-7oct, 1994, ISBN 2720828319, pp. 11129-135.
• [12] Garnier J., Thorel L., Bolton M. et al., NECER, a European programme on the use of centrifuge in environmental geotechnics, Int. Conf. «Centrifuge 98», Tokyo, 23-25 sept., 1998.
• [13] GEOLABO., Caractérisation de sable de Fontainebleau. Rapport des essais en laboratoire, 1999, Rapp. 99-388, 6 p.
• [14] KEITHLEY METRABYTE, CTM-05 series, User's guide, 1996.
• [15] Klein K., Santamarina J.C., Methods of Broad-Band Dielectric Permittivity Measurements (Soil- Water Mixtures, 5 Hz to 1.3 Ghz), Geotechnical Testing Journal, ASTM, 1997, Vol. 20, No. 2, pp. 168-178.
• [16] LCPC, Dispositif de mesure de la teneur en eau de matériaux granulaires, 1982, Brevet 2527776.
• [17] Maniéré G., Luc J.-P., Baran R., Utilisation des sondes capacitives en hydrologie, Bulletin de liaison des laboratoires des Ponts et Chaussées, 1974, 74, pp. 10-16, LCPC, nov-déc.
• [18] Marc E., Evaluation de la mesure de teneur en eau par effet capacitif, Stage ESEO-LCPC, 1996, 41 p.
• [19] NF ISO 11465, Determination of dry matter and water content on a mass basis. Gravimetric method, 1994, 7 p.
• [20] NF ISO 10573, Determination of water content of the unsaturated zone. Neutron depth probe method, 1996, 18 p.
• [21] NFP 94-050, Soils: investigation and testing. Determination of moisture content. Oven drying method, 1995, 9 p.
• [22] NFP 94-0491, Determination of water content on a mass basis. Part 1: Microwave oven drying method, 1996, 9 p.
• [23] NFP 94-0492, Determination of water content on a mass basis. Part 2: Heating plate or radiating pannel method, 1996, 9 p.
• [24] Poree S., Mesure de la teneur en eau en milieux poreux centrifugés par méthode capacitive, Stage IUP La Rochelle-LCPC, 1994.
• [25] Raimbault G., Diffusivité et conductivité hydrauliques de matériaux ou sols non saturés en eau, Bulletin de liaison des laboratoires des Ponts et Chaussées, 1986,145, pp. 61-68, LCPC, sept-oct.
• [26] Tran Ngoc Lan, Chaigne P., Philippe A., Expérimentation d'une méthode capacitive pour évaluer l'humidité dans les sols, Bulletin de liaison des laboratoires des ponts et chaussées, 1972, 60, pp. 155-165, LCPC, juil-août.
• [27] Tran Ngoc Lan, Ambrosino R., Applications de la méthode capacitive de mesure de teneur en eau. Bulletin de liaison des laboratoires des Ponts et Chaussées, 1972, 60, pp. 173-175, LCPC, juil- août.
• [28] Tran Ngoc Lan, Chaigne P., Philippe A., Mesure des teneurs en eau des sols par les méthodes électriques. Etude d'une méthode capacitive. Rapport de recherche, 1970, n°5, LCPC, 237 p.
• [29] Tran Ngoc Lan, Dupas A., Méthodes diélectriques de la mesure de teneur en eau dans les matériaux de Génie Civil, Journées Physique, Les Arcs, 1987, pp. 157-164.
• [30] http://www.lcpc.fr/~necer/necerwww.htm
• [31] http://www.treasure-troves.com/physics/DielectricConstant.html