FR2923599A3

FR2923599A3 - Support de capteur de pression

Info

Publication number: FR2923599A3
Application number: FR0758985A
Authority: FR
Inventors: Laurent Grembowski; Didier Moal; Denis Ricot
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2007-11-13
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2009-05-15

Abstract

L'invention concerne un dispositif de mesure (10) de la pression pariétale grâce à un capteur (18) d'analyse de la pression, tel qu'un microphone, au niveau d'un élément (12) possédant une surface de mesure (14) sensiblement plane, caractérisé en ce qu'il comporte un corps (16) comportant des moyens de réception (32, 28, 29, 30) :a. dudit capteur (18) permettant d'analyser la pression de manière déportée,b. d'un moyen de mesure (20) de la pression au niveau de la surface sensiblement plane,c. d'un moyen de filtration (22) de la pression issue du moyen de mesure et apte à permettre l'analyse de la pression sur une bande passante plus étendue, etd. d'un moyen d'atténuation (24) de la pression engendrée dans le moyen de filtration de manière à fiabiliser les mesures.

Description

SUPPORT DE CAPTEUR DE PRESSION

La présente invention concerne la caractérisation acoustique des véhicules et plus précisément, la quantification des fluctuations de pression sur un vitrage. Plus particulièrement, l'invention concerne un support de capteur de fluctuation de pression tel qu'un microphone. Le confort acoustique à l'intérieur d'une enceinte, et notamment d'un habitacle de véhicule, tel qu'un véhicule automobile ou un avion, est devenu un enjeu concurrentiel. Pour l'optimiser il est nécessaire de connaître l'importance du rayonnement sonore des différents panneaux de l'habitacle tel que des vitres ou hublots, paroi habillée, éventuellement pour réaliser des traitements acoustiques là où cela est nécessaire. A cet effet, il convient de disposer de moyens permettant de localiser les sources du bruit, ainsi que l'intensité sonore de telles sources. Dans le domaine de l'acoustique, la mesure de pression pariétale est une donnée essentielle. En effet, c'est à travers cette grandeur que l'on pourra effectuer la séparation pression issue de l'acoustique et pression issue de la turbulence . La publication JP4140617 expose un dispositif apte à quantifier la pression pariétale issue de l'acoustique sur un vitrage en relevant des mesures à différents endroits du vitrage. Le capteur utilisé est un microphone directement inséré dans le vitrage. Cependant, l'exposition directe de la membrane du microphone au vent (on enlève dans ce cas là la grille de protection) provoque un fort niveau de fluctuations turbulentes sur le micro et ainsi peut entrainer la saturation du micro. Ce qui est particulièrement gênant lors de mesures à effectuer. D'autre part, il peut y avoir un effet de moyennage sur la surface spatiale de la membrane du microphone, qui peut conduire à des incertitudes de mesures. Enfin, il est particulièrement complexe de trouver un moyen de fixation étanche sur la vitre.

Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de mesure de la pression pariétale amélioré grâce à un capteur d'analyse de la pression pariétale. Le capteur étant par exemple, un microphone. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de mesure de la pression pariétale grâce à un capteur d'analyse de la pression, tel qu'un microphone, au niveau d'un élément possédant une surface de mesure sensiblement plane, caractérisé en ce qu'il comporte un corps comportant des moyens de réception : a. dudit capteur permettant d'analyser la pression de manière déportée, b. d'un moyen de mesure de la pression au niveau de la surface sensiblement plane, c. d'un moyen de filtration de la pression issue du moyen de mesure et apte à permettre l'analyse de la pression sur une bande passante plus étendue, et d. d'un moyen d'atténuation de la pression engendrée dans le moyen de filtration de manière à fiabiliser les mesures.

Selon les caractéristiques de l'invention : 20 • le corps du dispositif peut comporter une surface plane comprenant une encoche apte à recevoir ledit moyen de mesure de pression, ladite surface plane permettant de bloquer en translation ledit moyen de mesure de pression lors d'une mesure, par exemple, par collage sur la surface d'appui du vitrage à analyser, 25 • le corps peut être réalisé dans un matériau organique de synthèse, par exemple possédant une dureté Shore de 60, apte à rendre le dispositif étanche entre le moyen de mesure de la pression et le capteur, • le moyen de mesure peut être un tube traversant l'élément dont la surface est à analyser et dont la hauteur correspond sensiblement à 30 l'épaisseur cet l'élément, • l'élément peut être un vitrage, par exemple de véhicule automobile, 15 • le moyen de filtration peut être une cavité définie par un tube adjacent au moyen de mesure d'une part et au capteur d'autre part • le moyen de filtration peut présenter une longueur suffisante pour emmancher le moyen d'atténuation, • le moyen de mesure et le moyen de filtration peuvent être réalisés en laiton, • le moyen d'atténuation peut être un tube réalisé dans un matériau organique de synthèse souple et possède, de préférence, une longueur de 2m, et • le moyen d'atténuation peut être fermé à son extrémité libre. 0 L'invention sera désormais décrite dans un exemple en référence aux figures annexées : • la figure 1 représente un schéma du dispositif de mesure de la pression pariétale selon l'invention, ledit dispositif étant fixé sur un vitrage, et • la figure 2 représente le support déporté selon l'invention. 0 Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. En référence aux figures, le dispositif de mesure 10 de la pression pariétale selon l'invention est représenté en mode d'utilisation, c'est à dire associé à un élément 12 comportant une surface 14 sensiblement plane dont on doit mesurer la pression pariétale. Selon notre mode de réalisation, l'élément 12 est un vitrage de véhicule automobile pour lequel il convient de quantifier les fluctuations de pression sur le vitrage. Il comporte une surface 14 à analyser et une surface 13 d'appui du dispositif de mesure contre le vitrage. Le vitrage 12 est percé dans son épaisseur de manière à recevoir un moyen de mesure 20 de la pression.

Pour réaliser cette mesure, l'invention propose un dispositif de mesure comportant un corps 16 qui est un support comportant des moyens de réception de moyens aptes à réaliser la mesure de manière déportée par rapport à la surface 14 à analyser. En effet, le support comprend des moyens de réception 32, 28, 29, 30 respectivement d'un capteur 18 permettant d'analyser la pression pariétale à la surface 14, du moyen de mesure 20 de la pression au niveau de la surface sensiblement plane, d'un moyen de filtration 22 de la pression issue du moyen de mesure et apte à permettre l'analyse de la pression sur une bande passante plus étendue, et d'un moyen d'atténuation 24 de la pression engendrée dans le moyen de filtration de manière à fiabiliser les mesures. Le support 16 comporte une surface supérieure 26 sensiblement plane apte à coopérer avec la surface 13 du vitrage 12. Cette surface 26 comporte une encoche 28 sensiblement en son centre de manière à recevoir le moyen de mesure 20 qui est un tube dont une extrémité est solidaire du support 16 et dont l'autre extrémité affleure la surface 14 de vitrage à analyser lorsque le dispositif de mesure est monté. L'encoche possède sensiblement le même diamètre que le tube 20 et le support est réalisé dans un matériau organique de synthèse non poreux possédant, de préférence, une dureté Shore de 60 de manière à faciliter le montage et notamment l'emmanchement du tube 20 dans le support 16 et à assurer l'étanchéité du dispositif de mesure lorsque ce dernier est monté. En effet, il est essentiel que les pressions mesurées par le moyen de mesure 20 ne soient pas altérées lorsqu'elles arrivent sur le capteur 18 permettant de les analyser. Il convient de remarquer qu'un matériau avec une dureté Shore de 60 correspond à un matériau mou. Par ailleurs, le fait que la surface 26 du capteur soit sensiblement plane permet de bloquer en translation le tube 20 de mesure de pression lors d'une mesure. La surface 26 peut par exemple être collée sur la surface 13 d'appui du vitrage 12.

Tel que précisé ci-dessus, le moyen de mesure 20 est un tube de piquage de la pression pariétale et est réalisé selon notre mode de réalisation en laiton car c'est une matière qui est facilement usinable et qui permet la réalisation de tube fin nécessaire à cette analyse. Cependant, de manière non limitative, tout autre type de matériau peut être utilisé du moment où il est possible d'avoir un diamètre intérieur compris entre 0,1 millimètres à 2 millimètres et de préférence de 0,6 millimètres et que le tube soit rigide. Il convient de noter que pour des précautions d'étanchéité, le diamètre du perçage du vitrage est sensiblement identique à celui du tube 20. Par ailleurs, afin de mesurer proprement la pression sur la surface 14, le tube, traversant le vitrage 12, doit avoir au moins une longueur correspondant à l'épaisseur du vitrage et à la hauteur de l'encoche réalisée sur le support 16.

Par ailleurs, le support 16 comprend un moyen de réception 29 définissant un moyen de filtration 22 de la pression issue du moyen de mesure et apte à permettre l'analyse de la pression sur une bande passante plus étendue. Il convient noter que la résonance de Helmholtz ne doit pas être dans la bande passante pour de meilleurs résultats. Le moyen de filtration est une cavité, dont le diamètre intérieur est par exemple de 1,1 millimètre et qui est adjacente à l'encoche 28. En effet, l'encoche est traversante sur le support, elle débouche d'une part au niveau de la surface 26 du support et d'autre part sur le moyen de filtration 22. Par ailleurs, la cavité doit présenter une hauteur suffisante pour pouvoir emmancher perpendiculairement le moyen d'atténuation 24 qui est un tube souple, cette hauteur suffisante correspondant donc sensiblement au diamètre de ce tube. Cette cavité présente l'avantage de pouvoir effectuer nos mesures sur une bande passante de fréquence large allant de 10 Hertz à 10000 Hertz. La cavité 22 est de forme circulaire car le microphone 18 est aussi de forme circulaire. Le diamètre de la cavité est légèrement inférieur a celui du microphone pour créer l'épaulement 34 qui jouera le rôle de butée pour le microphone 18. Une fois fixé le diamètre de la cavité, la longueur est déterminée grâce a la formule de Helmholtz en accord bien sûr avec le fait que la fréquence de résonance soit après 10 kHz.

En effet, le support 16 comprend en outre un moyen de réception pour le tube 24 d'atténuation souple de manière à faciliter la manipulation du dispositif 10. Ce moyen de réception est un évidement 30 réalisé sensiblement perpendiculairement à la cavité. Le tube d'atténuation possède de préférence une longueur de 2 m et cette longueur repose sur la dissipation visqueuse des ondes de pression. Plus le tube est long, plus les ondes de pression se dissipent et mieux ceci est. Cependant pour ne pas être gêné lors de la manipulation du dispositif, le mode de réalisation de l'invention propose cette longueur de 2 mètres. Il est fermé à son extrémité, par exemple, par une vis, de manière à ne pas mettre la cavité à l'échappement. Tout moyen de fermeture du tube pourrait être utilisé selon l'invention. Le matériau utilisé pour la réalisation de ce tube est, par exemple, le vinyl. Enfin afin de récupérer les mesures effectuées par le tube de piquage 20 de pression, le support comprend un moyen de réception 32 du capteur 18. Le moyen de réception du capteur étant parfaitement aligné d'une part avec la cavité 22 et d'autre part avec le tube 20 de piquage de manière à collecter les mesures jusqu'au capteur 18. Le capteur est, selon le mode de réalisation de l'invention, un microphone 1/4 de pouces qui est le microphone le plus petit existant de manière à ne pas avoir trop de pression dans le moyen de filtration 22. A titre indicatif, les caractéristiques du microphone sont : 140 dB de dynamique, une bande passante de 10 Hz a 20 KHz, une sensibilité de l'ordre de 6mV/Pa. Mais il convient de souligner que tout type de micro peuvent être utilisé, par exemple, un microphone 1/2 pouces dont la sensibilité est de 10mV/Pa. La capteur 18 est relié ensuite à un moyen de traitement (non représenté) des données. Ainsi, un utilisateur souhaitant effectuer une mesure de la pression pariétale devra emmancher le tube 20 de piquage dans le support 16, emmancher le capteur 18 dans le support 16, emmancher le moyen d'atténuation 24 dans le support 16. Peu importe l'ordre dans lequel ses emmanchements sont effectués. Enfin, il devra positionner le tube 20 comprenant l'ensemble du dispositif de mesure dans le perçage réalisé sur le vitrage de manière à ce que ce dernier traverse le vitrage et à ce que son extrémité affleure la surface dudit vitrage. La surface 26 du support se trouvera ainsi en contact avec la surface 13 du vitrage. Ainsi positionné les mesures de la pression pariétale pourront commencer. Ainsi, l'invention présente un nouveau dispositif de mesure comprenant un capteur déporté par rapport à l'art antérieur.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de mesure (10) de la pression pariétale grâce à un capteur 5 (18) d'analyse de la pression, tel qu'un microphone, au niveau d'un élément (12) possédant une surface de mesure (14) sensiblement plane, caractérisé en ce qu'il comporte un corps (16) comportant des moyens de réception (32, 28, 29, 30) : a. dudit capteur (18) permettant d'analyser la pression de manière déportée, b. d'un moyen de mesure (20) de la pression au niveau de la surface sensiblement plane, c. d'un moyen de filtration (22) de la pression issue du moyen de mesure et apte à permettre l'analyse de la pression sur une bande passante plus étendue, et d. d'un moyen d'atténuation (24) de la pression engendrée dans le moyen de filtration de manière à fiabiliser les mesures.

2. Dispositif de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que 20 le corps (16) du dispositif comporte une surface plane (26) comprenant une encoche (28) apte à recevoir ledit moyen de mesure (20) de pression, ladite surface plane permettant de bloquer en translation ledit moyen de mesure de pression lors d'une mesure, par exemple, par collage sur la surface d'appui (13) du vitrage (12) à analyser. 25

3. Dispositif de mesure selon l'une des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le corps (16) est réalisé dans un matériau organique de synthèse, par exemple possédant une dureté Shore de 60, apte à rendre le dispositif étanche entre le moyen de mesure de la pression et 30 le capteur. 10 15

4. Dispositif de mesure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de mesure (20) est un tube traversant l'élément (12) dont la surface est à analyser et dont la hauteur correspond sensiblement à l'épaisseur cet l'élément.

5. Dispositif de mesure selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'élément (12) est un vitrage, par exemple de véhicule automobile. 10

6. Dispositif de mesure selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le moyen de filtration (22) est une cavité définie par un tube adjacent au moyen de mesure d'une part et au capteur d'autre part. 15

7. Dispositif de mesure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de filtration (22) présente une longueur suffisante pour emmancher le moyen d'atténuation.

8. Dispositif de mesure selon l'une des revendications précédentes, 20 caractérisé en ce que le moyen de mesure (20) et le moyen de filtration (22) sont réalisés en laiton.

9. Dispositif de mesure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'atténuation (24) est un tube réalisé 25 dans un matériau organique de synthèse souple et possède, de préférence, une longueur de 2m.

10. Dispositif de mesure selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen d'atténuation (24) est fermé à son 30 extrémité libre.5