FR2571493A1 - Fluxmetre thermique a resistances - Google Patents

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Abstract

FLUXMETRE THERMIQUE A RESISTANCES. SUR UN SUPPORT MINCE 1 EN POLYIMIDE AYANT DEUX FACES PRINCIPALES 2 OPPOSEES, ON REALISE SUR CHACUNE DE CES FACES UNE RESISTANCE ELECTRIQUE IMPRIMEE, DE PREFERENCE IDENTIQUE SUR LES DEUX FACES, DE PREFERENCE EN CUIVRE, EN PLATINE OU EN NICKEL, CE QUI PERMET UNE FABRICATION INDUSTRIELLE A PRIX PEU ELEVE.

Description

L'invention a pour objet un fluxmètre thermique qui comprend un support mince ayant deux faces principales opposées sur lesquelles se trouvent des moyens de détection de la température. La traversée de ce support par un flux thermique donne naissance entre les deux faces principales opposées à un gradient de température dont l'importance est fonction de l'importance du flux thermique.
Jusqu'à présent, on a utilisé comme moyens de détection de la température des thermocouples constitués par la jonction de tronçons de fils différents qui se succèdent en passant d'une face à l'autre afin que des jonctions inverses (fil 1 - fil 2 d'une part, et fil 2 - fil 1, d'autre part) se trouvent réparties respectivement sur l'une et sur l'autre face, en jonctions chaudes et en jonctions froides.
On trouvera un exemple de cet état de la technique dans les documents FR-A-1 394 798 et FR-A-2 120 358.
La réalisation de ces fluxmètres est délicate et se prete mal à leur fabrication en série à un prix peu élevé.
Un fluxmètre thermique conforme à l'invention se distingue des fluxmètres connus en ce sens que le support mince est muni sur chacune de ses deux faces principales d'une résistance électrique ; de préférence chacune de ces résistances est du type imprimé ou gravé réalisable selon la technique connue des circuits imprimés largement industrialisée.
I1 est préférable que les deux résistances soient identiques d'une face à l'autre du support mince. Toutefois, il est compréhensible que, si les résistances sont différentes, on peut les étalonner l'une par rapport à l'autre et corriger ensuite, en conséquence, les mesures faites de la résistance de l'une et de l'autre quand le support est traversé par un flux de chaleur.
Le support mince est en matière quelconque convenable, isolante électriquement, modérement isolante au point de vue thermique. La matiere habituellement employée pour la réalisation de la paroi auxiliaire dans les flux mètres classiques convient bien, par exemple un polyimide connu sous le nom de kapton ou du polester stratifié l'épaisseur du support peut être prise à une valeur allant de 75 microns environ à 1,60 mm environ.
La matière déposée constituant la résistance est, de préférence un métal ; elle est choisie par exemple entre le platine, le nickel et le cuivre bien que tout autre métal ayant la résistivité voulue et susceptible d'être imprimé puisse être utilisé.
Le cuivre est préféré parce que la variation de sa résistance en fonction de la température est linéaire, au moins dans la plage des températures.d'utilisation des fluxmètres thermiques. La variation de la résistance du platine et du nickel n'est pas linéaire, ce qui nécessite une correction correspondante des mesures faites.
Le cuivre n'est utilisable que jusque 1500C parce qu'il s'oxyde au-dessus de cette température ; le platine et le nickel n'ont pas cette limite.
La faible résistivité du cuivre conduit à réaliser sur chaque face du support mince une résistance électrique de grande longueur et de faible section afin que l'on obtienne une résistance assez grande pour être mesurable avec précision.
On décrira maintenant, uniquement à titre d'exemple, un fluxmètre thermique conforme à 1' invention ; on se reportera à la figure unique annexée qui est une vue de dessus d'un fluxmètre selon l'invention dont on ne voit qu'une face principale. Le support 1 utilisé esten polyimide d'une épaisseur de 75 microns, de format carré ayant 250 mm de côté. Sur la face principale visible 2 a été réalisée par gravure, selon la technique connue en électronique, une résistance en cuivre d'une épaisseur de 35 microns, ayant, entre deux languettes 3, 4 réservées à la soudure des fils de connexion, une résistance de 64 ohms. La face principale opposée, non visible sur la figure, porte une résistance gravée identique. La conductivité thermique du support est de 0,12 W/m/OC environ.
Un fluxmètre thermique selon l'invention a une très faible capacité calorifique et une faible constante de temps (inférieure à une seconde). I1 peut donc être utilisé pour des mesures en régime fluctuant.
Un autre avantage du fluxmètre de l'invention, avantage que les fluxmètres à thermocouples ne procurent pas, est que l'on peut connaître la température de chacune des faces, et la température moyenne du fluxmètre, en mesurant séparément la valeur de la résistance portée par chacune des deux faces. Par ailleurs, le fluxmètre de l'invention s'utilise dans un montage en pont, ou en demi-pont quand les résistances des deux faces sont identiques.
Dans l'exemple décrit ci-dessus chacune des résistances en cuivre déposée sur chacune des deux faces principales du support a une épaisseur de 35 microns environ; dans le cadre de l'invention cette épaisseur peut être comprise entre 35 microns environ et 70 microns environ.

Claims (6)

REVENDICATIONS
1. Fluxmètre thermique comprenant un support mince (1) ayant deux faces principales opposées munies de moyens de détection de la température, caractérisé en ce que, sùr ch'a'cune des facesj levmoyen de détection. de la tewmperaoture est une résistance électrique, de préférence du type imprimé ou gravé.
2. Fluxmètre thermique selon la revendication 1 caractérisé en ce que la résistance électrique est constituée par une matière conductrice appropriée, de préférence un métal.
3. Fluxmètre selon la revendication 2 caractérisé en ce que la résistance électrique est réalisée en un des métaux suivants : platine, nickel, cuivre.
4. Fluxmètre selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support mince est en polyimide ou en polyester stratifié, ayant une épaisseur prise à une valeur quelconque entre 75 microns environ et 1,60 mm environ.
5. Fluxmètre selon la revendication 3 caractérisé en ce que la résistance a une épaisseur de 35 microns environ à 70 microns environ.
6. Fluxmètre selon la revendication 1 caractérisé en ce que les résistances déposées sur les deux faces du support mince sont identiques.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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