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Fiche descriptive
Développement de capteurs interdigités à ondes acoustiques de surface pour l'estimation de l'humidité dans des structures en béton (Document en Français)
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Modalités de diffusion de la thèse :
Modalités de diffusion de la thèse :
Auteur : Ndao Saliou
Date de soutenance : 13-02-2020
Directeur(s) de thèse : Courtois Christian
- Duquennoy Marc
- Ouaftouh Mohammadi
Président du jury : Vertruyen Bénédicte
Membres du jury : Courtois Christian
- Duquennoy Marc
- Ouaftouh Mohammadi
- Bernard Samuel
- Sarry Frédéric
- Debliquy Marc
Rapporteurs : Bernard Samuel
- Sarry Frédéric
Laboratoire : Laboratoire des Matériaux Céramiques et Procédés Associés - LMCPA - Département Opto-Acousto-Electronique de l'IEMN - IEMN-DOAE
Ecole doctorale : Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (SMRE)
Ndao, Saliou
Nom
Ndao
Prénom
Saliou
Nationalité
SN
Date de soutenance : 13-02-2020
Directeur(s) de thèse : Courtois Christian
Courtois, Christian
Nom
Courtois
Prénom
Christian
Duquennoy, Marc
Nom
Duquennoy
Prénom
Marc
Ouaftouh, Mohammadi
Nom
Ouaftouh
Prénom
Mohammadi
Président du jury : Vertruyen Bénédicte
Vertruyen, Bénédicte
Nom
Vertruyen
Prénom
Bénédicte
Membres du jury : Courtois Christian
Courtois, Christian
Nom
Courtois
Prénom
Christian
Duquennoy, Marc
Nom
Duquennoy
Prénom
Marc
Ouaftouh, Mohammadi
Nom
Ouaftouh
Prénom
Mohammadi
Bernard, Samuel
Nom
Bernard
Prénom
Samuel
Sarry, Frédéric
Nom
Sarry
Prénom
Frédéric
Debliquy, Marc
Nom
Debliquy
Prénom
Marc
Rapporteurs : Bernard Samuel
Bernard, Samuel
Nom
Bernard
Prénom
Samuel
Sarry, Frédéric
Nom
Sarry
Prénom
Frédéric
Laboratoire : Laboratoire des Matériaux Céramiques et Procédés Associés - LMCPA - Département Opto-Acousto-Electronique de l'IEMN - IEMN-DOAE
Ecole doctorale : Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (SMRE)
Discipline : Optique et lasers. Physico-chimie. Atmosphère
Classification : Sciences de l'ingénieur, Physique
Mots-clés : Capteur ultrasonoreCapteur IDTCapteur SAWCapteur d’humiditéCouche de siliceCouche de PVATransducteur interdigitéCaractérisation ultrasonore
Béton réfractaire --Ondes acoustiques de surface --Transducteurs ultrasonores --Capteurs (technologie) --
Résumé : Dans ce travail, nous avons développé des capteurs ultrasonores interdigités (IDT) d’humidité exploitant des ondes acoustiques de surface (SAW) de type Rayleigh. Ces capteurs SAWIDT sont destinés à suivre d’une part l’humidité ambiante dans les bétons du génie civil et d’autre part, le monitoring du séchage des bétons réfractaires à haute température (jusqu’à 450°C). Dans ce dernier cas, une évaporation brusque de l’humidité résiduelle lors d’une première mise en œuvre conduit à un endommagement de la structure d’où l’intérêt de s’assurer de l’absence d’humidité en fin de séchage de la structure. Ces deux applications imposent de développer de nouveaux capteurs d’humidité capables d’opérer à haute température et de détecter de faibles taux d’humidité relative dans le cadre des bétons réfractaires et de forts taux d’humidité relative dans le cadre des bétons du génie civil. Par ailleurs, la présence d’eau liquide ne doit pas avoir de conséquence sur le fonctionnement de ces capteurs. Pour ce faire, les capteurs SAW-IDT en mode ligne à retard ont été privilégiés. Ces derniers ont la particularité d’être très sensibles aux aspects environnementaux grâce au confinement de l’énergie des ondes à l’extrême surface (environ une longueur d’onde). De plus, dans la configuration de ces capteurs SAW-IDT, il est possible d’adapter les matériaux qui les composent (substrats piézoélectriques, couches sensibles à l’humidité et électrodes) en fonction de l’application visée. Au cours de cette thèse, des capteurs SAW-IDT opérant à 30 MHz sur substrat de niobate de lithium et fonctionnalisés avec une couche polymérique d’alcool polyvinylique (PVA) pour les applications basse température et d’oxyde de silicium pour celles à haute température ont été réalisés et optimisés. Des premiers tests in situ ont pu être menés. Il a été ainsi montré les potentialités de ces types de capteurs d’humidité aussi bien pour le monitoring de l’humidité ambiante dans les structures en génie civil que le suivi du séchage des bétons réfractaires.
Classification : Sciences de l'ingénieur, Physique
Mots-clés : Capteur ultrasonoreCapteur IDTCapteur SAWCapteur d’humiditéCouche de siliceCouche de PVATransducteur interdigitéCaractérisation ultrasonore
Béton réfractaire --Ondes acoustiques de surface --Transducteurs ultrasonores --Capteurs (technologie) --
Résumé : Dans ce travail, nous avons développé des capteurs ultrasonores interdigités (IDT) d’humidité exploitant des ondes acoustiques de surface (SAW) de type Rayleigh. Ces capteurs SAWIDT sont destinés à suivre d’une part l’humidité ambiante dans les bétons du génie civil et d’autre part, le monitoring du séchage des bétons réfractaires à haute température (jusqu’à 450°C). Dans ce dernier cas, une évaporation brusque de l’humidité résiduelle lors d’une première mise en œuvre conduit à un endommagement de la structure d’où l’intérêt de s’assurer de l’absence d’humidité en fin de séchage de la structure. Ces deux applications imposent de développer de nouveaux capteurs d’humidité capables d’opérer à haute température et de détecter de faibles taux d’humidité relative dans le cadre des bétons réfractaires et de forts taux d’humidité relative dans le cadre des bétons du génie civil. Par ailleurs, la présence d’eau liquide ne doit pas avoir de conséquence sur le fonctionnement de ces capteurs. Pour ce faire, les capteurs SAW-IDT en mode ligne à retard ont été privilégiés. Ces derniers ont la particularité d’être très sensibles aux aspects environnementaux grâce au confinement de l’énergie des ondes à l’extrême surface (environ une longueur d’onde). De plus, dans la configuration de ces capteurs SAW-IDT, il est possible d’adapter les matériaux qui les composent (substrats piézoélectriques, couches sensibles à l’humidité et électrodes) en fonction de l’application visée. Au cours de cette thèse, des capteurs SAW-IDT opérant à 30 MHz sur substrat de niobate de lithium et fonctionnalisés avec une couche polymérique d’alcool polyvinylique (PVA) pour les applications basse température et d’oxyde de silicium pour celles à haute température ont été réalisés et optimisés. Des premiers tests in situ ont pu être menés. Il a été ainsi montré les potentialités de ces types de capteurs d’humidité aussi bien pour le monitoring de l’humidité ambiante dans les structures en génie civil que le suivi du séchage des bétons réfractaires.
Type de contenu : Texte
Format : PDF
Format : PDF
Identifiant : uvhc-ori-oai-wf-1-2769
Type de ressource : Thèse
Type de ressource : Thèse