EP1540320A1 - Dispositif de mesure du rendu thermique d'un materiau - Google Patents

Dispositif de mesure du rendu thermique d'un materiau

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Publication number
EP1540320A1
EP1540320A1 EP03775437A EP03775437A EP1540320A1 EP 1540320 A1 EP1540320 A1 EP 1540320A1 EP 03775437 A EP03775437 A EP 03775437A EP 03775437 A EP03775437 A EP 03775437A EP 1540320 A1 EP1540320 A1 EP 1540320A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
measuring device
membrane
temperature
thermal
given material
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03775437A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Remi Deterre
Alain Sarda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renault SAS
SMRC Automotive Modules France SAS
Original Assignee
Visteon Systemes Interieurs SAS
Renault SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Visteon Systemes Interieurs SAS, Renault SAS filed Critical Visteon Systemes Interieurs SAS
Publication of EP1540320A1 publication Critical patent/EP1540320A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01W—METEOROLOGY
    • G01W1/00—Meteorology
    • G01W1/17—Catathermometers for measuring "cooling value" related either to weather conditions or to comfort of other human environment

Definitions

  • the invention provides a device for measuring the thermal rendering of a given material.
  • the invention more particularly proposes a device for measuring the thermal rendering of a given material, of the type which comprises a body on which is disposed at least one temperature sensor of which at least a part is arranged in a determined measurement zone.
  • comfort plays an important role when deciding to buy a product such as a car or utility vehicle.
  • Comfort integrates in particular tactile perception which is broken down into elementary sensations such as the thermal rendering of a material, that is to say the sensation of hot or cold during contact between the body of the user and a material. given at a given temperature.
  • tactile perception which is broken down into elementary sensations such as the thermal rendering of a material, that is to say the sensation of hot or cold during contact between the body of the user and a material. given at a given temperature.
  • no measurement device is capable of quantifying in a representative and reproducible manner the human perception of sensations related to touch.
  • the invention proposes a device for measuring the thermal rendering of a given material of the type described above, characterized in that the sensor is covered with a first membrane whose thermal characteristics are close to those of the skin of the tip of a human finger.
  • a flexible element is interposed between the body and the temperature sensor so as to imitate the mechanical behavior of the end of a human finger when it is in contact with the given material;
  • the second membrane covers the body of the device
  • the first and second membranes constitute a single membrane
  • At least the part of the outer surface of the first membrane which is located in the measurement zone has roughness, so as to reproduce the surface condition of the end of a human finger;
  • the thickness of the first membrane is close to the thickness of the skin at the end of a human finger
  • FIG. 2 shows a schematic view of the installation necessary for the preparation of the device before performing the measurements
  • FIG. 3 shows a schematic view of the device during a measurement
  • Figure 5 shows the evolution curves of the gradient of the curves shown in Figure 4 as a function of time.
  • the invention provides a device 10 for measuring the thermal rendering of a material, called a "thermal finger", which is similar in shape and structure to a human finger.
  • a measuring device 10 makes it possible to characterize the thermal sensation perceived by a finger when it is brought into contact with a material in order then to be able to classify each material according to its thermal rendering.
  • a non-limiting, upper, lower orientation will be used, in accordance with the orientation from top to bottom of the measuring device 10 according to FIG. 1.
  • Figure 1 provides a device 10 for measuring the thermal rendering of a material for axial section. It is placed in contact with a given material 1 1. The contact between the measuring device 10 and the given material 1 1 defines a contact area
  • the measuring device 10 mainly comprises a body 12 which is made of a rigid material such as metal, and which is closed by a cover 14.
  • the body 12 constitutes the framework of the thermal finger 10, it allows in particular to support an element measurement 16.
  • the body 12 is of cylindrical shape with a general axis of revolution A so as to approach the shape of a human finger.
  • a blind recess 18 of axis A such that a hole is made from the upper face 20 of the body 12 over almost the entire height of the latter.
  • the thicknesses of a side wall 22 and of a lower bottom 24 which constitute the body 12 are substantially equal, thus ensuring a substantially uniform thermal behavior, whatever the area of the body 12.
  • the dimensions of the body 12 are substantially the same than those of a human finger.
  • the height H is for example equal to 60 mm while the diameter D1 can be equal to 30 mm.
  • a flexible disc-shaped element 30 is placed in contact with the underside of the body 12. It makes it possible to imitate the elastic mechanical behavior of the end of the human finger when it is in contact with the given material 11.
  • the diameter D2 of the flexible element 30 is less than the diameter D1 of the body 12.
  • Its thickness E is, in the example proposed in FIG. 1, of the order of 5 mm.
  • the flexible element 30 is flexible rubber.
  • the assembly constituted by the body 12 and the flexible element 30 is covered by the measuring element 16 which has a U-shaped section.
  • the measuring element 16 consists of a first outer membrane 32 inside which are successively arranged a network of thermal sensors 34 as well as a second inner membrane 36.
  • the second membrane 36 is made of a material whose thermal characteristics, and in particular the coefficient heat transfer, approach those of the area between the flesh of the human finger and a lower layer of the skin such as the hypodermis.
  • the first membrane 32 must allow it to approach the thermal and mechanical characteristics of the skin of the human finger.
  • the thickness of the membrane 32 be defined with an accuracy of 0.05 mm.
  • asperities are produced on the outer surface of the first membrane 32 so as to reproduce the slight undulations of the skin such as fingerprints.
  • the network of sensors 34 proposed in FIG. 1 comprises four thermocouples 38 which make it possible to measure the temperature at the level of the contact zone 13 between the measuring device 10 and the given material 11.
  • the four thermocouples 38 make it possible to measure any differences in temperature in the contact zone and thus to reduce measurement errors due to poor temperature uniformity in the contact zone 13.
  • type K sensors which are thermocouples having good weldability and sufficient resolution.
  • type K thermocouples are made up of Nickel-Chromium / Nickel-Aluminum pairs which have a sensitivity of 40 ⁇ volt / ° C. During an acquisition of the signal on a voltmeter having a precision of 0, 1 ⁇ volt of the precision that results obtained is of 0.0025 ° C.
  • the Nickel-Chromium / Nickel-Aluminum couple has a low oxidation during welding as well as during its operation which facilitates the manufacture and maintenance of thermocouples.
  • thermocouples 38 are connected to a connection connector 40 which is fixed to the cover 14.
  • the lower end of the measuring device 10 is curved so as to approach the shape of the end of the human finger.
  • the operation of the device 10 for measuring the thermal rendering of a material 11 is as follows.
  • the aim is to measure a characteristic which is representative of the thermal rendering of a given material 1 1. This then makes it possible to classify the material given 1 1 in a category which corresponds to the sensation perceived by a human finger when it is brought into contact with this material.
  • the temperature of the given material 1 1 be at a temperature different from that of the finger.
  • the measuring device 10 is thermally conditioned. It is placed in a support 50 disposed inside an enclosure 52.
  • the temperature inside the enclosure 52 is regulated using heating means, not shown.
  • the value of the temperature inside the enclosure 52 depends on the type and the precision of the measurement desired. It is generally of the order of 35 ° C., which corresponds to the temperature of the end of a human finger when the ambient temperature is around 20 ° C.
  • the entire measuring device 10 When the entire measuring device 10 is at a substantially uniform temperature, it has left the enclosure 52 and its lower end is placed on a part of the material given 1 1 to be characterized in accordance with FIG. 3. In order for the contact between the device 10 and the given material 1 1 to be reproducible, it is necessary to apply a sufficient force which is of the order of 2N.
  • a data acquisition device 54 immediately triggers the measurement of the temperature supplied by the thermocouples 38 at the contact area 13. When the measurement is complete, that is to say when the temperature of the device 10 and of the given material 1 1 are substantially equal in the contact zone 13, the measuring device 10 is replaced in the support 50 inside the enclosure 52.
  • the data acquisition device 54 then makes it possible to supply the change in temperature at the end of the measurement device 10 as a function of time. These values are processed so as to define a normalized temperature curve for the given material 1 1, that is to say:
  • Tp - Tid such that T * (t) is the standard temperature, T (t) is the temperature measured by the measuring device 10, Tp is the initial temperature of the given material 1 1 and Tdi is the initial temperature of the device 10 of measured.
  • the initial temperature Tp of the given material 1 1 be different from the initial temperature Tdi of the measuring device 10.
  • FIG. 4 shows the temperature curves normalized as a function of time, expressed in seconds, for steel and cotton, referenced respectively 56 and 58.
  • the two curves 56 and 58 have a similar general appearance, a first part shows a rapid increase in the normalized temperature then a second part reveals a convergence of the normalized temperature towards the determined value less than 1. This convergence illustrates the establishment of thermal equilibrium between the temperature of the measuring device 10 and the temperature of the given material 11, the equilibrium is reached after several minutes.
  • the normalized temperature curve is then processed by a device, not shown, to provide the normalized temperature gradient curve as a function of time of the given material 1 1.
  • FIG. 5 represents the shape of the normalized curves of the temperature gradients as a function of time, for steel and cotton, referenced respectively 60 and 62. Each gradient curve corresponds to the derivative over time of the temperature curve norm of the given material 1 1 corresponding.
  • the scales of the temperature curves T * (t) and of the gradient are normalized with respect to the initial difference in temperatures between the measuring device 10 and the given material 11. This treatment makes it possible to overcome local temperature fluctuations at the level of the contact zone 13, for the duration of the measurements.
  • the treatment also makes it possible to compare measurements made on different materials under different experimental conditions.
  • a method of exploiting the results provided by the data acquisition device 54 is as follows.
  • the analysis of the normalized curve of the temperature gradients provides a value representative of the thermal rendering of the material 1 1. This value then makes it possible to locate the given material 1 1 on a scale which extends from a zero thermal rendering, for a material which does not cause any thermal sensation when it is touched by a part of the human body, in particular by a finger, and a strong thermal rendering for a given material 1 1 which gives a strong thermal sensation of hot or cold depending on whether the given material 1 1 is hotter or colder respectively than the part of the human body with which it is in contact.
  • the exploitation of the normalized curve 60 of the temperature gradients consists notably in measuring the area 70 of the surface located between the abscissa axis, ie the time axis, and the normalized curve 60 which is representative of the material's thermal rendering.
  • the area 70 depends mainly on the height Hc of the peak of the curve 60, it is represented in FIG. 5 by a hatched area.
  • the value of the height Hc of the normalized curve 60 can constitute another approximate value of the value representative of the thermal rendering.
  • the measuring device 10 makes it possible to characterize each material according to its thermal rendering.

Landscapes

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Abstract

L'invention propose un dispositif de mesure (10) du rendu thermique d'un matériau donné (11), du type qui comporte un corps (12) sur lequel est disposé un capteur de température (38) dont au moins une partie est agencée dans une zone de mesure déterminée (13), caractérisé en ce que le capteur (38) est recouvert d'une première membrane (32) dont les caractéristiques thermiques sont proches de celles de la peau de l'extrémité d'un doigt humain.

Description

"Dispositif de mesure du rendu thermique d'un matériau"
L'invention propose un dispositif de mesure du rendu thermique d'un matériau donné.
L'invention propose plus particulièrement un dispositif de mesure du rendu thermique d'un matériau donné, du type qui comporte un corps sur lequel est disposé au moins un capteur de température dont au moins une partie est agencée dans une zone de mesure déterminée.
Dans certains domaines, notamment dans l'automobile, le confort joue un rôle important lors de la décision de l'achat d'un produit tel qu'une voiture ou un véhicule utilitaire.
Il est donc important d'identifier et de quantifier de manière objective et reproductible les sensations qu sont perçues par l'utilisateur et qui sont liées au confort. Le confort intègre notamment la perception tactile qui se décompose en sensations élémentaires telles que le rendu thermique d'un matériau, c'est-à-dire la sensation de chaud ou de froid lors du contact entre le corps de l'utilisateur et un matériau donné à une température donnée. Contrairement à certains domaines tels que l'évaluation visuelle avec des dispositifs de spéctrocoloromètrie, aucun dispositif de mesure n'est capable de quantifier d'une manière représentative et reproductible la perception humaine des sensations liées au toucher. En effet, il n'existe que deux dispositifs de mesure qui permettent d'évaluer comparativement les comportements thermiques de divers matériaux. Il s'agit du "Touchau" et du module thermique de la machine de Kawabata.
Cependant, les résultats fournis par ces dispositifs ne peuvent pas être directement mis en relation avec le rendu thermique d'un matériau ou la perception humaine des sensations liées au toucher.
Actuellement, le rendu thermique d'un matériau donné est évalué par des experts qui quantifient la sensation de chaud ou de froid lors du contact entre l'extrémité de leurs doigts et un matériau donné. Les matériaux sont ensuite classés en fonction des résultats obtenus. Cette façon de procéder, bien que donnant des résultats satisfaisants, nécessite un personnel hautement qualifié et un nombre de mesures important, de façon à minimiser l'effet d'éventuelles erreurs de perception. La détermination du rendu thermique d'un matériau est donc long et onéreux.
Dans le but résoudre ces problèmes l'invention propose un dispositif de mesure du rendu thermique d'un matériau donné du type décrit ci-dessus, caractérisé en ce que le capteur est recouvert d'une première membrane dont les caractéristiques thermiques sont proches de celles de la peau de l'extrémité d'un doigt humain.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - dans la zone de mesure, un élément souple est interposé entre le corps et le capteur de température de façon à imiter le comportement mécanique de l'extrémité d'un doigt humain lorsqu'il est en contact avec le matériau donné ;
- une seconde membrane est interposée entre le capteur de température et l'élément souple ;
- la seconde membrane recouvre le corps du dispositif ;
- la première et la seconde membrane constituent une membrane unique ;
- la membrane unique est surmoulée sur le capteur de température ;
- au moins l'une des membranes est en latex ;
- au moins la partie de la surface extérieure de la première membrane qui est située dans la zone de mesure comporte des aspérités, de façon à reproduire l'état de surface de l'extrémité d'un doigt humain ;
- l'épaisseur de la première membrane est voisine de l'épaisseur de la peau à l'extrémité d'un doigt humain ;
- l'élément souple est constitué de caoutchouc souple. D'autres caractéristiques et avantages l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées dans lesquels : - la figure 1 représente une vue en coupe axiale du dispositif de mesure du rendu thermique d'un matériau donné selon l'invention ;
- la figure 2 représente une vue schématique de l'installation nécessaire à la préparation du dispositif avant d'effectuer les mesures ;
- la figure 3 représente une vue schématique du dispositif au cours d'une mesure ;
- la figure 4 représente les courbes d'évolution de la température normée de la zone de contact entre le dispositif de mesure et deux matériaux donnés en fonction du temps ;
- la figure 5 représente les courbes d'évolution du gradient des courbes représentées à la figure 4 en fonction du temps.
L'invention propose un dispositif 10 de mesure du rendu thermique d'un matériau, appelé "doigt thermique", qui se rapproche dans ses formes et dans sa structure d'un doigt humain. Un tel dispositif 10 de mesure permet de caractériser la sensation thermique perçue par un doigt lorsqu'il est mis en contact avec un matériau pour ensuite pouvoir classer chaque matériau selon son rendu thermique. Dans la suite de la description une orientation, non limitative, supérieure, inférieure sera utilisée, conformément à l'orientation de haut en bas du dispositif 10 de mesure selon la figure 1 .
La figure 1 propose un dispositif 10 de mesure du rendu thermique d'un matériau en vue de coupe axiale. Il est disposé au contact d'un matériau donné 1 1 . Le contact entre le dispositif 10 de mesure et le matériau donné 1 1 définit une zone de contact Le dispositif 10 de mesure comporte principalement un corps 12 qui est réalisé dans un matériau rigide tel que du métal, et qui est fermé par un couvercle 14. Le corps 12 constitue l'ossature du doigt thermique 10, il permet notamment de supporter un élément de mesure 16.
Le corps 12 est de forme cylindrique d'axe général de révolution A de façon à se rapprocher de la forme d'un doigt humain. Un évidement borgne 18 d'axe A tel qu'un perçage est réalisé à partir de la face supérieure 20 du corps 12 sur la quasi- totalité de la hauteur de ce dernier. Les épaisseurs d'une paroi latérale 22 et d'un fond inférieur 24 qui constituent le corps 12 sont sensiblement égales, assurant ainsi un comportement thermique sensiblement homogène, quelle que soit la zone du corps 12. Les dimensions du corps 12 sont sensiblement les mêmes que celles d'un doigt humain. La hauteur H est par exemple égale à 60 mm alors que le diamètre D1 peut-être égal à 30 mm.
Un élément souple 30 en forme de disque est placé au contact de la face inférieure du corps 12. Il permet d'imiter le comportement mécanique élastique de l'extrémité du doigt humain lorsqu'il est en contact avec le matériau donné 1 1 . Le diamètre D2 de l'élément souple 30 est inférieur au diamètre D1 du corps 12. Son épaisseur E est, dans l'exemple proposé à la figure 1 , de l'ordre de 5 mm. De préférence, l'élément souple 30 est du caoutchouc souple.
L'ensemble constitué par le corps 12 et l'élément souple 30 est recouvert par l'élément de mesure 16 qui a une section en forme de U.
L'élément de mesure 16 est constitué d'une première membrane extérieure 32 à l'intérieur de laquelle sont agencés successivement un réseau de capteurs thermiques 34 ainsi qu'une seconde membrane 36 intérieure.
La seconde membrane 36 est réalisée dans un matériau dont les caractéristiques thermiques, et notamment le coefficient de transfert thermique, se rapprochent celles de la zone située entre la chair du doigt humain et une couche inférieure de la peau telle que l'hypoderme. À cet effet, il est avantageux d'utiliser une seconde membrane 36 en latex. La première membrane 32 doit permettre quant à elle de se rapprocher des caractéristiques thermiques et mécaniques de la peau du doigt humain. Pour l'exemple proposé, il est avantageux d'utiliser une première membrane 32 en latex dont l'épaisseur est voisine de 0,85 mm. Afin de garantir la conformité de la réponse thermique et mécanique du dispositif 10 de mesure à celle d'un doigt humain, il est préférable que l'épaisseur de la membrane 32 soit définie avec une précision de 0,05 mm.
Avantageusement, des aspérités sont réalisées sur la surface extérieure de la première membrane 32 de façon à reproduire les légères ondulations de la peau telles que les empreintes digitales.
Le réseau de capteurs 34 proposé à la figure 1 comporte quatre thermocouples 38 qui permettent de mesurer la température au niveau de la zone de contact 13 entre le dispositif 10 de mesure et le matériau donné 1 1 . Les quatre thermocouples 38 permettent de mesurer les écarts éventuels de température dans la zone de contact et ainsi de diminuer les erreurs de mesure dues à une mauvaise homogénéité de la température au niveau de la zone de contact 13. Cependant, il est possible d'utiliser un seul thermocouple 38, si ce dernier permet de s'affranchir des erreurs de mesure par son agencement ou sa conception.
D'autres capteurs tel qu'un capteur de flux peuvent être utilisés. I I est avantageux d'utiliser des capteurs du type K qui sont des thermocouples présentant une bonne aptitude à la soudure ainsi qu'une résolution suffisante. En effet, par exemple, les thermocouples de type K sont, constitués des couples Nickel- Chrome/Nickel-Aluminium qui présentent une sensibilité de 40μvolt/°C. Lors d'une acquisition du signal sur un voltmètre ayant une précision de 0, 1 μvolt de la précision que résultats obtenus est de 0,0025°C. Le couple Nickel-Chrome/Nickel- Aluminium présente une faible oxydation pendant la soudure ainsi que lors de son fonctionnement ce qui facilite la fabrication et la maintenance des thermocouples.
Les thermocouples 38 sont reliés à un connecteur de raccordement 40 qui est fixé sur le couvercle 14.
Selon une variante de l'invention non représentée, l'extrémité inférieure du dispositif 10 de mesure est courbe de façon à se rapprocher de la forme de l'extrémité du doigt humain.
Le fonctionnement du dispositif 10 de mesure du rendu thermique d'un matériau 1 1 est le suivant.
Le but est de mesurer une caractéristique qui est représentative du rendu thermique d'un matériau donné 1 1 . Ceci permet alors de classer le matériau donné 1 1 dans une catégorie qui correspond à la sensation perçue par un doigt humain lorsqu'il est mis en contact avec ce matériau.
Pour que le doigt perçoive une sensation thermique, qui est due aux échanges thermiques, il est nécessaire que la température du matériau donné 1 1 soit à une température différente de celle du doigt.
Ainsi, dans un premier temps, le dispositif 10 de mesure est conditionné thermiquement. Il est placé dans un support 50 disposé à l'intérieur d'une enceinte 52. La température à l'intérieur de l'enceinte 52 est régulée à l'aide de moyens de chauffage non représentés. La valeur de la température à l'intérieur de l'enceinte 52 dépend du type et de la précision de la mesure souhaitée. Elle est généralement de l'ordre de 35°C, ce qui correspond à la température de l'extrémité d'un doigt humain lorsque la température ambiante est d'environ 20 °C.
Lorsque l'ensemble du dispositif 10 de mesure est à une température sensiblement homogène, il est sorti de l'enceinte 52 et son extrémité inférieure est placée sur une partie du matériau donné 1 1 à caractériser conformément à la figure 3. Pour que le contact entre le dispositif 10 et le matériau donné 1 1 soit reproductible, il est nécessaire d'appliquer une force suffisante qui est de l'ordre de 2N. Un dispositif d'acquisition de données 54 déclenche aussitôt la mesure de la température fournie par les thermocouples 38 au niveau de la zone de contact 13. Lorsque la mesure est terminée, c'est-à-dire lorsque la température du dispositif 10 et du matériau donné 1 1 sont sensiblement égales dans la zone de contact 13, le dispositif 10 de mesure est replacé dans le support 50 à l'intérieur de l'enceinte 52.
Le dispositif d'acquisition de données 54 permet alors de fournir l'évolution de la température au niveau de l'extrémité du dispositif 10 de mesure en fonction du temps. Ces valeurs sont traitées de façon à définir une courbe de température normée du matériau donné 1 1 , c'est-à-dire :
Tp - Tid telle que T*(t) est la température normée, T(t) est la température mesurée par le dispositif 10 de mesure, Tp est la température initiale du matériau donné 1 1 et Tdi est la température initiale du dispositif 10 de mesure.
Pour qu'il y ait des échanges thermiques entre le dispositif 10 de mesure et le matériau 1 1 , il est nécessaire que la température initiale Tp du matériau donné 1 1 soit différente de la température initiale Tdi du dispositif 10 de mesure.
La figure 4 présente les courbes de température normée en fonction du temps, exprimé en secondes, pour de l'acier et du coton, référencées respectivement 56 et 58. Les deux courbes 56 et 58 ont une allure générale similaire, une première partie montre une augmentation rapide de la température normalisée puis une seconde partie révèle une convergence de la température normalisée vers la valeur déterminée inférieure à 1 . Cette convergence illustre l'établissement de l'équilibre thermique entre la température du dispositif 10 de mesure et la température du matériau donné 1 1 , l'équilibre est atteint après plusieurs minutes.
La courbe des températures normées est ensuite traitée par un dispositif, non représenté, pour fournir la courbe normée des gradients de température en fonction du temps du matériau donné 1 1 . La figure 5 représente l'allure des courbes normées des gradients de température en fonction du temps, pour de l'acier et du coton, référencées respectivement 60 et 62. Chaque courbe des gradients correspond à la dérivée dans le temps de la courbe de température normée du matériau donné 1 1 correspondant.
Les échelles des courbes de température T*(t) et de gradient sont normées par rapport à l'écart initial des températures entre le dispositif 10 de mesure et le matériau donné 1 1 . Ce traitement permet de s'affranchir des fluctuations locales de température au niveau de la zone de contact 13, pendant la durée des mesures.
Le traitement permet en outre de comparer des mesures effectuées sur des matériaux différents dans des conditions expérimentales différentes. Ainsi, il est possible de réaliser des mesures sur des matériaux donnés 1 1 différents, par exemple, avec une température initiale Tp du matériau donné 1 1 différente et de pouvoir classer des matériaux donnés 1 1 différents selon leur rendu thermique.
Plus le gradient est élevé, plus le transfert thermique entre le matériau donné 1 1 et le dispositif 10 de mesure s'est produit rapidement.
L'augmentation rapide de la température normalisée se traduit par un "pic" du gradient, la convergence de la température normalisée vers la valeur déterminée se traduisant quant à elle par la convergence vers 0 du gradient.
Un procédé d'exploitation des résultats fournis par le dispositif d'acquisition de données 54 est le suivant. De manière générale, l'analyse de la courbe normée des gradients de température fournit une valeur représentative du rendu thermique du matériau 1 1 . Cette valeur permet alors de situer le matériau donné 1 1 sur une échelle qui s'étend depuis un rendu thermique nul, pour un matériau qui ne provoque aucune sensation thermique lorsqu'il est touché par une partie du corps humain, notamment par un doigt, et un rendu thermique fort pour un matériau donné 1 1 qui procure une sensation thermique forte de chaud ou de froid selon que le matériau donné 1 1 est plus chaud ou plus froid respectivement que la partie du corps humain avec lequel il est en contact.
Lorsque la température initiale Tp du matériau donné 1 1 est inférieure à la température initiale Tdi du dispositif 10 de mesure, plus le gradient est élevé, plus rapidement le matériau donné 1 1 a "absorbé" la chaleur de l'extrémité du dispositif 10 de mesure. Donc, plus le gradient est élevé, plus le matériau donné 1 1 a un rendu thermique fort.
Dans la suite, l'acier est pris pour exemple, l'évolution de sa température normée est représentée par la courbe 56 sur la figure 4, l'évolution des gradients correspondants est représentée par la courbe 60 sur la figure 5.
L'exploitation de la courbe normée 60 des gradients de température consiste notamment à mesurer l'aire 70 de la surface située entre l'axe des abscisses, c'est à dire l'axe du temps, et la courbe normée 60 qui est représentative du rendu thermique du matériau. L'aire 70 dépend principalement de la hauteur Hc du pic de la courbe 60, elle est représentée sur la figure 5 par une zone hachurée.
Plus l'aire 70 est importante plus le matériau donné procure une sensation thermique forte.
Une valeur approchée de ce résultat est obtenue en prenant en compte la courbe normée 60 sur une durée limitée qui est par exemple de dix secondes. Ainsi, la durée de la mesure de l'évolution de la température normalisée d'un matériau donné 1 1 est déterminée et est égale à cette durée limitée déterminée.
La valeur de la hauteur Hc de la courbe normée 60 peut constituer une autre valeur approchée de la valeur représentative du rendu thermique.
Ainsi, le dispositif 10 de mesure permet de caractériser chaque matériau selon son rendu thermique.

Claims

REVENDICATIONS 1 . Dispositif de mesure (10) du rendu thermique d'un matériau donné (1 1 ), du type qui comporte un corps (12) sur lequel est disposé un capteur de température (38) dont au moins une partie est agencée dans une zone de mesure déterminée (13), caractérisé en ce que le capteur (38) est recouvert d'une première membrane (32) dont les caractéristiques thermiques sont proches de celles de la peau de l'extrémité d'un doigt humain.
2. Dispositif de mesure (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, dans la zone de mesure (13), un élément souple (30) est interposé entre le corps (12) et le capteur de température (38) de façon à imiter le comportement mécanique de l'extrémité d'un doigt humain lorsqu'il est en contact avec le matériau donné (1 1 ).
3. Dispositif de mesure (10) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une seconde membrane (36) est interposée entre le capteur de température (38) et l'élément souple (30).
4. Dispositif de mesure (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la seconde membrane (36) recouvre le corps (12) du dispositif (10).
5. Dispositif de mesure (10) selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que la première (32) et la seconde (36) membranes constituent une membrane unique.
6. Dispositif de mesure (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la membrane unique est surmoulée sur le capteur de température (38).
7. Dispositif de mesure (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'une des membranes (32, 36) est en latex.
8. Dispositif de mesure (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins la partie de la surface extérieure de la première membrane (32) qui est située dans la zone de mesure (13) comporte des aspérités, de façon à reproduire l'état de surface de l'extrémité d'un doigt humain.
9. Dispositif de mesure (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la première membrane (32) est voisine de l'épaisseur de la peau à l'extrémité d'un doigt humain.
10. Dispositif de mesure (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément souple (30) est constitué de caoutchouc souple.
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