FR2671870A1 - Ferrofluid force sensors - Google Patents

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Universite Pierre et Marie Curie Paris 6
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Universite Pierre et Marie Curie Paris 6
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    • G01L9/0004Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means using variations in inductance

Abstract

The present invention relates to membrane force sensors, and their use as a pressure sensor or as an accelerometric sensor (accelerometer). The membrane force sensor of the present invention is characterised in that the membrane consists of a ferrofluid held by a magnetic field. The sensor according to the invention can be used as a pressure sensor or as an accelerometric sensor.

Description

Capteurs de force à ferrofluide
La présente invention concerne des capteurs de force à membrane, et leur utilisation comme capteur de pression ou comme capteur accélérométrique.
Ferrofluid force sensors
The present invention relates to membrane force sensors, and their use as a pressure sensor or as an accelerometric sensor.

Les capteurs accélérométriques sont utilisés pour acquérir des données concernant le mouvement du sol induit par les séismes en champ libre et dans les structures. Cette application présente un intérêt croissant depuis quelques années. En effet, l'étude des risques naturels est devenue une préoccupation des organismes scientifiques et des pouvoirs publics. Ils peuvent également être utilisés comme capteurs de pression. Accelerometric sensors are used to acquire data concerning the movement of the ground induced by earthquakes in free field and in structures. This application has been of increasing interest in recent years. Indeed, the study of natural risks has become a concern of scientific organizations and public authorities. They can also be used as pressure sensors.

On connaît un certain nombre de capteurs accélérométriques du type oscillateur amorti. La masse de ces capteurs est constituée par une pièce mobile, dont la fabrication nécessite un usinage délicat, entraînant des coûts de production très élevés. A number of accelerometric sensors of the damped oscillator type are known. The mass of these sensors is constituted by a moving part, the manufacture of which requires delicate machining, resulting in very high production costs.

On connaît également les capteurs accélérométriques comportant un barreau cylindrique aimanté maintenu en lévitation dans un fluide magnétique remplissant un tube fin constitué par un matériau non magnétique (Cf. K. RAJ, R. Also known are accelerometric sensors comprising a magnetic cylindrical bar kept levitating in a magnetic fluid filling a thin tube made of a non-magnetic material (Cf. K. RAJ, R.

MOSKOWITZ, J. of Magnetism and Magnetic Materials 85 (1990) 233-245 ). Dans un tel dispositif, un pièce mobile est déplacée dans un liquide visqueux. La sensibilité est par conséquent faible et ces accéléromètres ne conviennent que pour des fréquences inférieures à 1Hz.MOSKOWITZ, J. of Magnetism and Magnetic Materials 85 (1990) 233-245). In such a device, a moving part is moved in a viscous liquid. The sensitivity is therefore low and these accelerometers are only suitable for frequencies below 1Hz.

La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des systèmes existants en fournissant un capteur de force à membrane ne présentant pas de pièce mobile. The present invention aims to remedy the drawbacks of existing systems by providing a membrane force sensor having no moving part.

L'invention a également pour objet l'utilisation d'un tel capteur comme capteur de pression. The invention also relates to the use of such a sensor as a pressure sensor.

L'invention a en outre pour objet l'utilisation d'un tel capteur comme capteur accélérométrique. The invention further relates to the use of such a sensor as an accelerometric sensor.

Le capteur de force à membrane de la présente invention est caractérisé en ce que la membrane est constituée par un ferrofluide maintenu par un champ magnétique. The membrane force sensor of the present invention is characterized in that the membrane consists of a ferrofluid held by a magnetic field.

Dans un mode de réalisation particulier, le capteur selon la présente invention comporte un tube contenant un matériau ferrofluide, un aimant permanent annulaire qui entoure ledit tube et dont le champ magnétique maintient le ferrofluide sous forme de membrane dans le tube, trois bobines qui entourent le tube et qui sont supportées par un mandrin annulaire situé entre ledit tube et l'aimant, un système électronique de détection et d'amplification auquel sont reliées les trois bobines. In a particular embodiment, the sensor according to the present invention comprises a tube containing a ferrofluid material, a permanent annular magnet which surrounds said tube and whose magnetic field keeps the ferrofluid in the form of a membrane in the tube, three coils which surround the tube and which are supported by an annular mandrel located between said tube and the magnet, an electronic detection and amplification system to which the three coils are connected.

La bobine médiane est alimentée par une tension alternative. Les deux bobines latérales détectent une tension à la même fréquence par effet inductif, les trois bobines jouant le râle de transformateur. Au repos, les deux bobines latérales sont mises en opposition de manière à obtenir une tension nulle. The middle coil is supplied by an alternating voltage. The two side coils detect a voltage at the same frequency by inductive effect, the three coils playing the transformer rattle. At rest, the two side coils are placed in opposition so as to obtain a zero voltage.

Les ferrofluides utilisables dans les capteurs de la présente invention doivent présenter une bonne stabilité physicochimique dans le temps et en fonction de la température, une faible viscosité et une forte aimantation dans le domaine de température d'utilisation. Parmi les ferrofluides, on peut citer par exemple ceux qui sont décrits dans FR 90.06484. Ces ferrofluides ont une grande densité de particules mobiles dans le fluide porteur. Ils ont une grande sensibilité et une grande stabilité dans le temps. Ils sont obtenus en fixant à la surface de particules magnétiques précurseurs qui portent des charges superficielles, des molécules chargées du signe opposé. The ferrofluids which can be used in the sensors of the present invention must have good physicochemical stability over time and as a function of temperature, a low viscosity and a strong magnetization in the temperature range of use. Among the ferrofluids, mention may be made, for example, of those described in FR 90.06484. These ferrofluids have a high density of mobile particles in the carrier fluid. They have great sensitivity and great stability over time. They are obtained by fixing on the surface of precursor magnetic particles which carry surface charges, molecules charged with the opposite sign.

Les molécules fixées peuvent être des hétéropolyanions, des agents tensio-actifs saturés ou non, ou les deux simultanément, ou encore un ou plusieurs composés polyacide polyalcool ou polyacide thiol.The attached molecules can be heteropolyanions, saturated or unsaturated surfactants, or both simultaneously, or one or more polyalcohol polyacid or polyacid thiol compounds.

L'aimant permanent annulaire est un aimant classique. Il est choisi de telle sorte que le champ d'induction en son centre soit suffisant pour maintenir la membrane de ferrofluide. The annular permanent magnet is a classic magnet. It is chosen so that the induction field at its center is sufficient to maintain the ferrofluid membrane.

Le mandrin est constitué par un matériau isolant électrique, non magnétique et ayant un faible coefficient de dilatation. A titre d'exemple, on peut citer certaines matières plastiques telles que Cestidur, commercialisé par la Société
Cestidur-Plastiques Industriels SA.
The mandrel is made of an electrical insulating material, not magnetic and having a low coefficient of expansion. By way of example, mention may be made of certain plastics such as Cestidur, sold by the Company
Cestidur-Plastiques Industriels SA.

Le tube est constitué par un matériau non magnétique, inerte vis-à-vis du ferrofluide utilisé et présentant un faible coefficient de dilatation. Suivant les utilisations du capteur, le matériau constituant le tube doit également être résistant aux chocs et aux vibrations. On peut utiliser par exemple un acier inoxydable amagnétique. The tube is made of a non-magnetic material, inert with respect to the ferrofluid used and having a low coefficient of expansion. According to the uses of the sensor, the material constituting the tube must also be resistant to shocks and vibrations. One can use for example a non-magnetic stainless steel.

Lorsque le capteur est utilisé comme accéléromètre, le tube est fermé et la membrane de ferrofluide présente une ouverture circulaire en son centre. Le principe du capteur accélérométrique est basé sur celui d'un oscillateur amorti (masse + ressort) dont le déplacement de la masse est donné par une mesure inductive. L'aimant permanent, grâce à la géométrie de son champ magnétique, permet de maintenir en place la membrane de ferrofluide dans le tube scellé. L'inertie de cette membrane de ferrofluide joue le râle de masse de l'oscillateur. When the sensor is used as an accelerometer, the tube is closed and the ferrofluid membrane has a circular opening in its center. The principle of the accelerometric sensor is based on that of a damped oscillator (mass + spring) whose displacement of the mass is given by an inductive measurement. The permanent magnet, thanks to the geometry of its magnetic field, keeps the ferrofluid membrane in place in the sealed tube. The inertia of this ferrofluidic membrane plays the mass rattle of the oscillator.

La force de rappel (l'équivalent du ressort) est donnée par le gradient de champ créé par l'aimant permanent. L'amortissement du système est directement lié à la viscosité du ferrofluide.The restoring force (the equivalent of the spring) is given by the field gradient created by the permanent magnet. The damping of the system is directly linked to the viscosity of the ferrofluid.

Sous l'action d'une accélération parallèle à l'axe du tube, la membrane se déforme, donnant naissance à une différence de potentiel entre les bobines latérales. Cette différence de potentiel est amplifiée, passée à travers une détection synchrone, amplifiée et filtrée.Under the action of an acceleration parallel to the axis of the tube, the membrane deforms, giving rise to a potential difference between the side coils. This potential difference is amplified, passed through synchronous detection, amplified and filtered.

Lorsque le capteur est utilisé comme capteur de pression, le tube est ouvert et la membrane est une membrane fermée. Une différence de pression entre les zones situées de part et d'autre de la membrane déforme cette membrane et induit un variation de flux dans les bobines. Cette variation de flux se traduit par une différence de potentiel aux bornes des bobines proportionnelle à la différence de pression. Cette différence de potentiel est amplifiée, passée à travers une détection synchrone, amplifiée et filtrée. When the sensor is used as a pressure sensor, the tube is opened and the membrane is a closed membrane. A pressure difference between the zones located on either side of the membrane deforms this membrane and induces a variation in flow in the coils. This variation in flow results in a potential difference across the coils proportional to the pressure difference. This potential difference is amplified, passed through synchronous detection, amplified and filtered.

Le capteur comportant un tube ouvert et une membrane fermée peut également être utilisé comme débitmètre pour de très faibles débits gazeux. La membrane fonctionne alors comme une soupape qui est fermée pour des différences de pression inférieures à la pression de rupture, qui est ouverte pour des différences de pression supérieures à la pression de rupture et qui se referme automatiquement si la différence de pression redescend sous la pression de rupture. The sensor with an open tube and a closed membrane can also be used as a flow meter for very low gas flow rates. The diaphragm then functions as a valve which is closed for pressure differences lower than the rupture pressure, which is open for pressure differences greater than the rupture pressure and which closes automatically if the pressure difference falls again under the pressure a break.

Les capteurs selon la présente invention peuvent être utilisés en position verticale, horizontale ou oblique. Il suffit de régler le zéro du dispositif incorporant le capteur avant sa mise en place sur le lieu où il doit être utilisé, en tenant compte de la position prévue. The sensors according to the present invention can be used in vertical, horizontal or oblique position. It is enough to adjust the zero of the device incorporating the sensor before its installation in the place where it is to be used, taking into account the intended position.

Dans tous les cas, les caractéristiques du capteur de la présente invention peuvent être adaptées à l'usage particulier auquel est destiné le capteur en modifiant la composition du ferrofluide et/ou la géométrie des lignes de champ de l'aimant permanent. In all cases, the characteristics of the sensor of the present invention can be adapted to the particular use for which the sensor is intended by modifying the composition of the ferrofluid and / or the geometry of the field lines of the permanent magnet.

La présente invention est décrite ci-après de façon plus détaillée par référence aux figures données à titre illustratif mais non limitatif. The present invention is described below in more detail with reference to the figures given by way of illustration but not limitation.

La figure 1 représente un capteur accélérométrique selon l'invention vu par dessus
La figure 2 représente une vue en coupe suivant AA du capteur de la figure 1.
FIG. 1 represents an accelerometric sensor according to the invention seen from above
FIG. 2 represents a sectional view along AA of the sensor of FIG. 1.

La figure 3 représente la courbe d'étalonnage d'un capteur accélérométrique selon la présente invention. FIG. 3 represents the calibration curve of an accelerometric sensor according to the present invention.

La figure 4 représente un capteur de pression selon l'invention vu par dessus. FIG. 4 represents a pressure sensor according to the invention seen from above.

La figure 5 représente une vue en coupe suivant BB du capteur de la figure 4. FIG. 5 represents a sectional view along BB of the sensor of FIG. 4.

La figure 6 représente la courbe d'étalonnage du capteur des figures 4 et 5 pour des valeurs inférieures à la pression de rupture de la membrane. FIG. 6 represents the calibration curve of the sensor of FIGS. 4 and 5 for values lower than the rupture pressure of the membrane.

La figure 7 représente la courbe d'étalonnage du capteur des figures 4 ou 5 pour des valeurs supérieures à la pression de rupture de la membrane. FIG. 7 represents the calibration curve of the sensor of FIGS. 4 or 5 for values greater than the rupture pressure of the membrane.

La figure 8 représente un montage en débitmètre du capteur des figures 4 et 5. FIG. 8 represents a flowmeter assembly of the sensor of FIGS. 4 and 5.

Les figures 1 et 2 représentent un capteur selon la présente invention utilisé comme capteur accélérométrique, respectivement vu par dessus et vu en coupe.  Figures 1 and 2 show a sensor according to the present invention used as an accelerometric sensor, respectively seen from above and seen in section.

Ce capteur comporte un tube (1) dans lequel se trouve une membrane de ferrofluide (3) présentant une ouverture en son centre. Le tube est fermé par un bouchon (4). Un aimant annulaire (8) entoure le tube (1). Les lignes de champ au centre de l'aimant sont axiales. Un mandrin (2) est situé entre l'aimant (8) et le tube (1). Il supporte une bobine centrale (14) et deux bobines latérales (15) et (16) constituées chacune de 300 spires de fil de cuivre émaillé. Le tube (1), l'aimant (8) et le mandrin (2) sont supportés par un support aimantmandrin (7). Un couvercle (6) est fixé par une vis (5) sur le support (7). Un circuit imprimé (11) comportant l'électronique du système est fixé au support (7) par l'intermédiaire de trois entretoises (12) et trois entretoises (13).Trois vis (9) permettent le positionnement précis de l'aimant (8) par rapport au mandrin (2), et par conséquent par rapport aux bobines, permettant le réglage du zéro du dispositif en fonction de la position du capteur lors de son fonctionnement. This sensor comprises a tube (1) in which there is a ferrofluid membrane (3) having an opening in its center. The tube is closed by a plug (4). An annular magnet (8) surrounds the tube (1). The field lines in the center of the magnet are axial. A mandrel (2) is located between the magnet (8) and the tube (1). It supports a central coil (14) and two side coils (15) and (16) each consisting of 300 turns of enameled copper wire. The tube (1), the magnet (8) and the mandrel (2) are supported by a magnet magnet support (7). A cover (6) is fixed by a screw (5) on the support (7). A printed circuit (11) comprising the system electronics is fixed to the support (7) by means of three spacers (12) and three spacers (13). Three screws (9) allow the precise positioning of the magnet ( 8) relative to the mandrel (2), and therefore relative to the coils, allowing the zero adjustment of the device according to the position of the sensor during its operation.

Les figures 4 et 5 représentent un capteur selon la présente invention utilisé comme capteur de pression, respectivement vu par dessus et vu en coupe. Ce capteur comporte un tube (1) dans lequel se trouve une membrane de ferrofluide (3) fermée. Un aimant annulaire (8) entoure le tube (1). Les lignes de champ au centre de l'aimant sont axiales. Un mandrin (2) est situé entre l'aimant (8) et le tube (1). Il supporte une bobine centrale (14) et deux bobines latérales (15) et (16) constituées chacune de 300 spires de fil de cuivre émaillé. Le tube (1), l'aimant (8) et le mandrin (2) sont supportés par un support aimant-mandrin (7). Un couvercle (6) est fixé par une vis (5) sur le support (7). Un circuit imprimé (11) comportant l'électronique du système est fixé au support (7) par l'intermédiaire de trois entretoises (12) et trois entretoises (13). Figures 4 and 5 show a sensor according to the present invention used as a pressure sensor, respectively seen from above and seen in section. This sensor comprises a tube (1) in which there is a closed ferrofluid membrane (3). An annular magnet (8) surrounds the tube (1). The field lines in the center of the magnet are axial. A mandrel (2) is located between the magnet (8) and the tube (1). It supports a central coil (14) and two side coils (15) and (16) each consisting of 300 turns of enameled copper wire. The tube (1), the magnet (8) and the mandrel (2) are supported by a magnet-mandrel support (7). A cover (6) is fixed by a screw (5) on the support (7). A printed circuit (11) comprising the electronics of the system is fixed to the support (7) by means of three spacers (12) and three spacers (13).

Trois vis (9) permettent le positionnement précis de l'aimant (8) par rapport au mandrin (2). Lorsqu'une membrane est soumise à une différence de pression inférieure à la pression de rupture, elle se déforme et induit une variation de flux dans les bobines. Cette variation de flux se traduit par une différence de potentiel à la sortie du système électronique, propor tionnelle à la différence de pression exercée sur la membrane.Three screws (9) allow precise positioning of the magnet (8) relative to the mandrel (2). When a membrane is subjected to a pressure difference lower than the rupture pressure, it deforms and induces a variation in flow in the coils. This variation in flow results in a potential difference at the outlet of the electronic system, proportional to the pressure difference exerted on the membrane.

La courbe d'étalonnage de la figure 6 représente la tension de sortie V, en mV, du capteur, en fonction de la pression, pour des pressions inférieures à la pression de rupture AP de la membrane. Lorsqu'une membrane est soumise à une différence de pression supérieure à la pression de rupture, la courbe d'étalonnage est donnée sur la figure 7. Sur cette figure, la tension de sortie du capteur, exprimée en mV, est reportée en fonction de la pression, AP représentant la pression de rupture de la membrane. Le capteur selon la présente invention peut être utilisé pour des mesures de pression absolue. La limite inférieure d'utilisation en mesure absolue est fixée par les pressions de vapeur saturante du fluide porteur présent dans le ferrofluide.The calibration curve in FIG. 6 represents the output voltage V, in mV, of the sensor, as a function of the pressure, for pressures lower than the rupture pressure AP of the membrane. When a membrane is subjected to a pressure difference greater than the rupture pressure, the calibration curve is given in FIG. 7. In this figure, the output voltage of the sensor, expressed in mV, is reported as a function of the pressure, AP representing the rupture pressure of the membrane. The sensor according to the present invention can be used for absolute pressure measurements. The lower limit of use in absolute measurement is fixed by the saturation vapor pressures of the carrier fluid present in the ferrofluid.

Lorsque le capteur de pression selon l'invention est utilisé en débitmètre, il est monté en dérivation tel que représenté sur la figure 8. Il s'agit de mesurer le débit de gaz Q passant dans le tube (17). Le capteur de pression (18) est placé sur le capillaire (19). Le débit Q est proportionnel à la différence de pressions aux bornes du capteur (18). La précision est de l'ordre de 10-12 m3/s pour un capteur monté en dérivation avec un capillaire de 200 ym de diamètre et de 10 cm de longueur. When the pressure sensor according to the invention is used as a flow meter, it is mounted as a bypass as shown in FIG. 8. This involves measuring the flow of gas Q passing through the tube (17). The pressure sensor (18) is placed on the capillary (19). The flow Q is proportional to the difference in pressures across the sensor (18). The precision is of the order of 10-12 m3 / s for a sensor mounted in bypass with a capillary of 200 μm in diameter and 10 cm in length.

Le système électronique utilisé pour détecter et amplifier le signal émis par les bobines secondaires du capteur est classique. La bobine centrale (14) est attaquée par un oscillateur comprenant d'une part un générateur de signaux carrés fabriqué autour d'un circuit intégré spécialisé, et d'autre part un filtre passe-bande à surtension élevée dont la fréquence centrale est réglée sur la fréquence du signal carré, ce filtre transformant le signal carré en signal sinusoïdal. The electronic system used to detect and amplify the signal emitted by the secondary coils of the sensor is conventional. The central coil (14) is driven by an oscillator comprising on the one hand a square signal generator manufactured around a specialized integrated circuit, and on the other hand a band-pass filter with high overvoltage whose central frequency is adjusted to the frequency of the square signal, this filter transforming the square signal into a sinusoidal signal.

Les bobines (15) et (16) sont montées en opposition pour être identiques et donnent un signal nul (à +100pV près) lorsque l'aimant et le ferrofluide sont enlevés. The coils (15) and (16) are mounted in opposition to be identical and give a zero signal (to within + 100pV) when the magnet and the ferrofluid are removed.

Le signal émis par les deux bobines (15) et (16) montées en opposition est traité par: un amplificateur; par un déphaseur à ampli opérationnel dont l'amplitude de sortie est indé pendante de la phase, le déphasage variant de 0 à -X; par un filtre actif passe-bande à surtension élevée qui permet d'éliminer le bruit, la fréquence d'accord étant celle du signal de modulation; par une détection synchrone constituée par un amplificateur opérationnel et un circuit intégré contenant le commutateur analogique, le signal de synchronisation étant le signal carré utilisé pour fabriquer le signal de modulation; par un amplificateur de sortie dont le gain varie de 1 à 10 et qui permet d'adapter le signal de sortie au niveau d'amplitude et de bruit de la chaîne de mesure; par un filtre "passe-bas" de sortie permettant de supprimer le signal de modulation et laissant passer uniquement le signal d'erreur. The signal emitted by the two coils (15) and (16) mounted in opposition is processed by: an amplifier; by a phase shifter with an operational amplifier, the output amplitude of which is independent of the phase, the phase shift varying from 0 to -X; by an active band-pass filter with high overvoltage which eliminates noise, the tuning frequency being that of the modulation signal; by a synchronous detection constituted by an operational amplifier and an integrated circuit containing the analog switch, the synchronization signal being the square signal used to manufacture the modulation signal; by an output amplifier whose gain varies from 1 to 10 and which makes it possible to adapt the output signal to the amplitude and noise level of the measurement chain; by an output "low pass" filter making it possible to suppress the modulation signal and allowing only the error signal to pass.

Le capteur selon l'invention, utilisé comme accéléromètre, a été testé d'une part en laboratoire, d'autre part sur le terrain. Le capteur utilisé comportait un tube de verre ayant un diamètre interne de 20 mm et un aimant générant en son centre un champ d'induction de 0,055 T. Le ferrofluide utilisé présentait une aimantation à saturation Ms de 32 kAm-l. Il s'agissait d'un ferrofluide sur lequel sont fixées des molécules d'un surfactant du type ester d'acide phosphorique dans l'huile PDP38 commercialisée par Kluber. The sensor according to the invention, used as an accelerometer, was tested on the one hand in the laboratory, on the other hand in the field. The sensor used included a glass tube with an internal diameter of 20 mm and a magnet generating in its center an induction field of 0.055 T. The ferrofluid used had a magnetization at saturation Ms of 32 kAm-1. It was a ferrofluid on which molecules of a surfactant of the phosphoric acid ester type in the PDP38 oil sold by Kluber are attached.

En laboratoire, on a utilisé un banc d'étalonnage de sismomètres. La figure 3 montre la variation d'amplitude et de phase entre l'accélération linéaire d'excitation et la mesure de la tension à la sortie du capteur accélérométrique en fonction de la fréquence, la tension de sortie étant exprimée en unités arbitraires et la phase en degrés. Les courbes représentées correspondent à celles d'un oscillateur amorti. A 3 dB près, la courbe de réponse en amplitude est plate entre 0 et 30
Hz. Ces courbes sont similaires à celles données par un accéléromètre classique. Il apparaît que l'accéléromètre de l'invention donne une réponse linéaire en fonction de l'amplitude d'excitation et qu'il mesure la projection de l'accélération sur l'axe du système.
In the laboratory, a calibration bench for seismometers was used. Figure 3 shows the amplitude and phase variation between the linear excitation acceleration and the measurement of the voltage at the output of the accelerometric sensor as a function of frequency, the output voltage being expressed in arbitrary units and the phase in degrees. The curves shown correspond to those of a damped oscillator. Within 3 dB, the amplitude response curve is flat between 0 and 30
Hz. These curves are similar to those given by a conventional accelerometer. It appears that the accelerometer of the invention gives a linear response as a function of the amplitude of excitation and that it measures the projection of the acceleration on the axis of the system.

Des tests sur le terrain ont été effectués à la station sismique d'Arette (Pyrénnées), d'une part avec le capteur selon l'invention, d'autre part avec un capteur Sundstrand Q700. Les signaux émis par les différents capteurs ont été enregistrés par une station classique Lennartz 5800, lors d'un microséisme de quelques mms-2.  Field tests were carried out at the Arette seismic station (Pyrenees), on the one hand with the sensor according to the invention, on the other hand with a Sundstrand Q700 sensor. The signals emitted by the various sensors were recorded by a conventional Lennartz 5800 station, during a microseism of a few mms-2.

Les courbes enregistrées ont montré la bonne corrélation entre le capteur de référence et le capteur accélérométrique de l'invention. La sensibilité de l'accéléromètre selon l'invention est de 4.10-2 Vm-1s2 ou de 25 ms-2V-1, avec un bruit de fond de l'ordre de 20ssV.  The recorded curves showed the good correlation between the reference sensor and the accelerometric sensor of the invention. The sensitivity of the accelerometer according to the invention is 4.10-2 Vm-1s2 or 25 ms-2V-1, with a background noise of the order of 20ssV.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Capteur de force à membrane, caractérisé en ce que la membrane est constituée par un ferrofluide maintenu par le champ magnétique créé par un aimant permanent. 1. Membrane force sensor, characterized in that the membrane consists of a ferrofluid held by the magnetic field created by a permanent magnet. 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte un tube contenant un matériau ferrofluide, un aimant permanent annulaire qui entoure ledit tube et dont le champ magnétique maintient le ferrofluide sous forme de membrane dans le tube, trois bobines qui entourent le tube et qui sont supportées par un mandrin annulaire situé entre ledit tube et l'aimant, un système électronique de détection et d'amplification auquel sont reliées les trois bobines. 2. Sensor according to claim 1, characterized in that it comprises a tube containing a ferrofluid material, a permanent annular magnet which surrounds said tube and whose magnetic field maintains the ferrofluid in the form of a membrane in the tube, three coils which surround the tube and which are supported by an annular mandrel located between said tube and the magnet, an electronic detection and amplification system to which the three coils are connected. 3. Capteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tube est fermé et la membrane présente une ouverture centrale circulaire. 3. Sensor according to claim 2, characterized in that the tube is closed and the membrane has a circular central opening. 4. Capteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tube est ouvert et la membrane est une membrane fermée. 4. Sensor according to claim 2, characterized in that the tube is open and the membrane is a closed membrane. 5. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le ferrofluide est obtenu en fixant à la surface de particules magnétiques précurseurs qui portent des charges superficielles, des molécules chargées du signe opposé. 5. Sensor according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the ferrofluid is obtained by fixing on the surface of magnetic precursor particles which carry surface charges, molecules charged with the opposite sign. 6. Capteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les molécules fixées sont choisies parmi les hétéropolyanions, les agents tensio-actifs saturés ou non, ou les deux simultanément, les composés polyacide polyalcool ou polyacide thiol. 6. Sensor according to claim 5, characterized in that the fixed molecules are chosen from heteropolyanions, surface-active agents saturated or not, or both simultaneously, the polyacid polyalcohol or polyacid thiol compounds. 7. Capteur selon l'une quelconque des revendication 1 à 6, caractérisé en ce que le mandrin est constitué par un matériau isolant électrique, non magnétique et ayant un faible coefficient de dilatation. 7. Sensor according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the mandrel is constituted by an electrical insulating material, not magnetic and having a low coefficient of expansion. 8. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le tube est constitué par un matériau non magnétique, inerte vis-à vis du ferrofluide utilisé et présentant un faible coefficient de dilatation. 8. Sensor according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the tube is made of a non-magnetic material, inert with respect to the ferrofluid used and having a low coefficient of expansion. 9. Application d'un capteur selon la revendication 3 comme capteur accélérométrique.  9. Application of a sensor according to claim 3 as an accelerometric sensor. 10. Application d'un capteur selon la revendication 4 comme capteur de pression. 10. Application of a sensor according to claim 4 as a pressure sensor. 11. Application d'un capteur selon la revendication 4 comme débitmètre.  11. Application of a sensor according to claim 4 as a flow meter.
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