FR3131370A1 - METHOD AND DEVICE OF THE BICHROMATIC PYROREFLECTOMETER TYPE FOR DETERMINING THE TEMPERATURE OF A SURFACE - Google Patents

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Florent MAUGET
Damien Marchand
Edgar KOSTANIJAN
Vivien Staehle-Bouliane
Denis Savoie
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Ecole Nat Superieure De Mecanique Et Daerotechnique De Poitiers
Ecole Nationale Superieure De Mecanique Et D'aerotechnique De Poitiers
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Ecole Nat Superieure De Mecanique Et Daerotechnique De Poitiers
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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique pour déterminer la température T d’une surface (8), le dispositif comprenant une première (1a) et une seconde (1b) sources de rayons laser pulsés, une tête optique (3) constituée de moyens formant un collimateur (31) et de moyens formant une lentille convergente (30), une première (21a) et une seconde (21b) fibres optiques dites d’émission prévues pour conduire respectivement une onde lumineuse émise par la première et la seconde sources de rayons laser pulsés jusqu’à ladite tête optique, une première (4a) et une seconde (4b) photodiodes, une première (24a) et une seconde (24b) fibres optiques dites de réception prévues pour conduire respectivement une onde lumineuse reçue par la tête optique jusqu’aux photodiodes, les premières et secondes fibres optiques d’émission et de réception étant toutes les quatre réunies dans un faisceau optique (2) dit « bundle ». Figure 1The subject of the present invention is a method and a device of the bichromatic pyroreflectometer type for determining the temperature T of a surface (8), the device comprising a first (1a) and a second (1b) source of pulsed laser rays, a head optics (3) consisting of means forming a collimator (31) and means forming a converging lens (30), a first (21a) and a second (21b) so-called emission optical fibers provided for respectively conducting a light wave emitted by the first and the second sources of pulsed laser rays up to the said optical head, a first (4a) and a second (4b) photodiodes, a first (24a) and a second (24b) so-called receiving optical fibers provided to conduct respectively a light wave received by the optical head as far as the photodiodes, the first and second optical fibers for transmission and reception all four being combined in an optical beam (2) called a "bundle". Figure 1

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE TYPE PYROREFLECTOMETRE BICHROMATIQUE POUR DETERMINER LA TEMPERATURE D’UNE SURFACEMETHOD AND DEVICE OF THE BICHROMATIC PYROREFLECTOMETER TYPE FOR DETERMINING THE TEMPERATURE OF A SURFACE

La présente invention se situe dans le domaine des mesures de températures sans contact aux moyens de techniques optiques.The present invention lies in the field of non-contact temperature measurements using optical techniques.

Le pyroréflectomètre est un appareil de mesure qui permet de réaliser une mesure exacte de la température de surface de matériaux.The pyroreflectometer is a measuring device that makes it possible to accurately measure the surface temperature of materials.

Tout comme un pyromètre, il mesure la température d’une surface sans contact physique avec le matériau.Just like a pyrometer, it measures the temperature of a surface without physical contact with the material.

Cependant, un pyromètre mesure des températures avec une approximation sur l’émissivité. En effet pour faire une mesure avec un pyromètre monochromatique ou bi-chromatique, il faut impérativement avoir connaissance respectivement de l’émissivité ou du rapport d’émissivité de la surface.However, a pyrometer measures temperatures with an approximation of emissivity. Indeed, to make a measurement with a monochromatic or bi-chromatic pyrometer, it is imperative to have knowledge of the emissivity or emissivity ratio of the surface respectively.

De plus, ces grandeurs doivent impérativement rester constantes pendant la durée de la mesure.In addition, these quantities must remain constant during the duration of the measurement.

Or ces variables dépendent de la température et de l’état de surface du matériau, et il est en général très difficile d’y avoir accès.However, these variables depend on the temperature and the surface condition of the material, and it is generally very difficult to access them.

Pour s’affranchir de ces difficultés, il est possible d’utiliser la Pyroréflectométrie qui combine deux mesures sur deux longueurs d’ondes, à savoir, la mesure de la température de luminance donnée par le mode pyromètre du pyroréflectomètre, et une mesure de réflectivité bidirectionnelle donnée par le mode réflectomètre du pyroréflectomètre, et ce, pour chacune des longueurs d’onde.To overcome these difficulties, it is possible to use Pyroreflectometry which combines two measurements on two wavelengths, namely, the measurement of the luminance temperature given by the pyrometer mode of the pyroreflectometer, and a reflectivity measurement bidirectional given by the reflectometer mode of the pyroreflectometer, for each of the wavelengths.

En mesurant ces propriétés physiques du matériau, il est possible de déduire la température exacte de la surface et le facteur de diffusion sans connaitre son émissivité au préalable et sans faire l’hypothèse d’une surface parfaitement diffusante.By measuring these physical properties of the material, it is possible to deduce the exact temperature of the surface and the diffusion factor without knowing its emissivity beforehand and without assuming a perfectly diffusing surface.

C’est une méthode hybride entre la pyrométrie bichromatique et la pyrométrie active par réflexion, dans la mesure où elle s’appuie sur les mesures simultanées de deux températures de luminance et de deux réflectivités bidirectionnelles monochromatiques, ainsi que sur l’introduction d’un facteur, dit « de diffusion », supposé indépendant des longueurs d’onde de travail.It is a hybrid method between bichromatic pyrometry and active reflection pyrometry, insofar as it relies on the simultaneous measurements of two luminance temperatures and two monochromatic bidirectional reflectivities, as well as on the introduction of a factor, called “diffusion”, assumed to be independent of the working wavelengths.

Les pyroréflectomètres sont généralement constitués de trois entités indépendantes :Pyroreflectometers are generally made up of three independent entities:

– une unité d’émission et de détection qui permet les mesures ;– a transmission and detection unit which allows measurements;

– une tête optique qui permet l’éclairement et l’observation de la surface ;– an optical head which allows illumination and observation of the surface;

– un logiciel qui permet l’analyse des mesures et leur traitement.– software that allows the analysis of measurements and their processing.

Le document KR10-0985341 décrit à titre d’exemple un appareil, de type pyromètre, pour mesurer la température de l'acier à l'aide d'un laser à semi-conducteur, et en particulier, en utilisant un laser à semi-conducteur pour augmenter la température de surface de l'acier et mesurer l'amplitude de l'élévation de température qui se produit en fonction de l'absorption de la surface de l'acier (mesure avec précision de la température en mesurant l'émissivité de l’acier). L'appareil comprend deux lasers oscillants, deux fibres optiques associées respectivement audits lasers. Les faisceaux laser transmis à travers les fibres optiques sont focalisés sur la surface. L'appareil comprend aussi deux autres fibres optiques à travers lesquelles le rayonnement thermique collecté par des moyens de collecte de lumière est transmis à des filtres optiques, pour filtrer les signaux d'énergie de rayonnement thermique des première et seconde longueurs d'onde. L'appareil comprend aussi des moyens de photodétection pour détecter les rayonnements thermiques filtrés des deux longueurs d'onde, et un moyen de calcul de température pour calculer la température en fonction de ces rayonnements thermiques filtrés.The document KR10-0985341 describes by way of example a device, of the pyrometer type, for measuring the temperature of steel using a semiconductor laser, and in particular, using a semiconductor laser. conductor to increase the surface temperature of the steel and measure the magnitude of the temperature rise that occurs based on the absorption of the steel surface (accurately measure temperature by measuring emissivity steel). The device comprises two oscillating lasers, two optical fibers respectively associated with said lasers. The laser beams transmitted through the optical fibers are focused on the surface. The apparatus also includes two other optical fibers through which thermal radiation collected by light collection means is transmitted to optical filters, to filter thermal radiation energy signals of the first and second wavelengths. The apparatus also includes photodetection means for detecting the filtered thermal radiation of the two wavelengths, and a temperature calculation means for calculating the temperature as a function of these filtered thermal radiation.

Toutefois, ce type de pyromètre nécessite de chauffer la surface, ce qui peut occasionner des perturbations lors des mesures de température. En d’autres termes, le procédé de mesure de température associé à ce type de dispositif pose la question de la fiabilité des mesures parce qu’il est intrusif.However, this type of pyrometer requires heating the surface, which can cause disturbances during temperature measurements. In other words, the temperature measurement process associated with this type of device raises the question of the reliability of the measurements because it is intrusive.

C’est pourquoi, la présente invention a pour objet de pallier tout ou partie des inconvénients listés précédemment.This is why the present invention aims to overcome all or part of the disadvantages listed above.

Plus précisément, l’invention a pour objet un dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique pour déterminer la température T d’une surface, et comprenant une première et une seconde sources de rayons laser pulsés, une tête optique constituée de moyens formant un collimateur et de moyens formant une lentille convergente, une première et une seconde fibres optiques dites d’émission prévues pour conduire respectivement une onde lumineuse émise par la première et la seconde sources de rayons laser pulsés jusqu’à ladite tête optique, une première et une seconde photodiodes, une première et une seconde fibres optiques dites de réception prévues pour conduire respectivement une onde lumineuse reçue par la tête optique jusqu’aux photodiodes, les premières et secondes fibres optiques d’émission et de réception étant toutes les quatre réunies dans un faisceau optique dit « bundle ».More precisely, the subject of the invention is a device of the bichromatic pyroreflectometer type for determining the temperature T of a surface, and comprising a first and a second sources of pulsed laser rays, an optical head consisting of means forming a collimator and means forming a converging lens, a first and a second so-called emission optical fibers intended to respectively conduct a light wave emitted by the first and second sources of pulsed laser rays up to said optical head, a first and a second photodiode, a first and a second so-called reception optical fibers intended to respectively conduct a light wave received by the optical head to the photodiodes, the first and second transmission and reception optical fibers all four being united in an optical beam called "bundle ".

Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution sont énoncées ci-après.Optional, complementary or substitute characteristics of the invention are set out below.

Selon un mode de réalisation préféré, les quatre fibres optiques peuvent être des fibres de silice revêtues avantageusement d’un film en poly imide, d’épaisseur inférieure à 50 microns, préférentiellement inférieure à 20 microns.According to a preferred embodiment, the four optical fibers can be silica fibers advantageously coated with a poly imide film, with a thickness of less than 50 microns, preferably less than 20 microns.

Selon un autre mode de réalisation préféré, les quatre fibres optiques peuvent être de diamètres sensiblement égaux, la différence entre leur diamètre étant inférieure à 10%.According to another preferred embodiment, the four optical fibers can be of substantially equal diameter, the difference between their diameter being less than 10%.

Selon encore un autre mode de réalisation préféré, les quatre fibres optiques peuvent être disposées de façon équidistante et le plus proche possible de l’axe du faisceau optique.According to yet another preferred embodiment, the four optical fibers can be arranged equidistantly and as close as possible to the axis of the optical beam.

Avantageusement, le dispositif de type pyroréflectomètre peut comporter en outre un laser de visée et une cinquième fibre optique reliant ledit laser de visée à ladite tête optique, ladite cinquième fibre optique étant intégrée au centre du faisceau optique.Advantageously, the pyroreflectometer type device may further comprise a sighting laser and a fifth optical fiber connecting said sighting laser to said optical head, said fifth optical fiber being integrated in the center of the optical beam.

Avantageusement, le dispositif de type pyroréflectomètre peut comporter en outre un télémètre.Advantageously, the pyroreflectometer type device may also include a range finder.

Avantageusement, le dispositif de type pyroréflectomètre peut comporter en outre un premier et un second mélangeurs de modes disposés chacun respectivement en sortie de la première et seconde sources de rayons laser pulsés, et avant le faisceau optique.Advantageously, the pyroreflectometer type device may further comprise a first and a second mode mixer each arranged respectively at the output of the first and second sources of pulsed laser rays, and before the optical beam.

Avantageusement, le dispositif de type pyroréflectomètre peut comporter en outre un coupleur ou multiplexeur en sortie de la première et de la seconde sources de rayons laser pulsés, et un coupleur ou multiplexeur en entrée de la première et de la seconde photodiodes pour réunir en une seule fibre optique la première et la seconde fibres optiques dites d’émission, ainsi que la première et la seconde fibres optiques dites de réception.Advantageously, the pyroreflectometer type device may further comprise a coupler or multiplexer at the output of the first and second sources of pulsed laser rays, and a coupler or multiplexer at the input of the first and second photodiodes to combine into a single optical fiber the first and second so-called transmission optical fibers, as well as the first and second so-called reception optical fibers.

L’invention a également pour objet un procédé pour déterminer la température réelle Tr d’une surface utilisant un dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique conforme à l’un quelconque des modes de réalisation de l’invention.The invention also relates to a method for determining the real temperature Tr of a surface using a device of the bichromatic pyroreflectometer type conforming to any one of the embodiments of the invention.

Selon ce procédé pour déterminer la température réelle Tr, on procède tout d’abord à une étape de mesure de la réflectivité bidirectionnelle ρ(T,λ1), ρ(T,λ2) de la surface lorsque la première et la seconde sources de rayons laser pulsés émettent en haut du pulse respectivement à une longueur d’onde λ1,λ2.According to this method to determine the real temperature Tr, we first carry out a step of measuring the bidirectional reflectivity ρ (T,λ 1 ), ρ (T,λ 2 ) of the surface when the first and the second sources of pulsed laser rays emit at the top of the pulse respectively at a wavelength λ 1, λ 2 .

Puis, on procède à une étape de mesure de température de luminance TL1, TL2de la surface pour chacune des longueurs d’ondes λ1,λ2, lorsque la première 1a et la seconde 1b sources de rayons laser pulsés sont en dehors du pulse.Then, we proceed to a step of measuring the luminance temperature T L1 , T L2 of the surface for each of the wavelengths λ 1, λ 2 , when the first 1a and the second 1b sources of pulsed laser rays are outside pulse.

Enfin, on procède à une étape de calcul par itération sur la variable T pour déterminer Tr, telle que f(T) =0, pour la fonction définie comme suit :Finally, we carry out a calculation step by iteration on the variable T to determine Tr, such that f(T) =0, for the function defined as follows:

avec C2 la constante de Plankwith C2 the Plank constant

Selon certaines caractéristiques optionnelles de ce procédé, l’étape de calcul par itération sur la variable T est initiée avec une valeur T0> max (TL1, TL2).According to certain optional characteristics of this method, the calculation step by iteration on the variable T is initiated with a value T0> max (T L1 , T L2 ).

Selon d’autres caractéristiques également optionnelles de ce procédé, les longueurs d’onde λ1,λ2sont respectivement de l’ordre de 1300 nm et 1550 nm.According to other also optional characteristics of this process, the wavelengths λ 1, λ 2 are respectively of the order of 1300 nm and 1550 nm.

Dans des conditions limites correspondant aux cas où :Under limit conditions corresponding to cases where:

ou bienor

alors, le facteur de diffusion η est calculé selonthen, the diffusion factor η is calculated according to

et la température réelle Tr est calculée comme étant la température à émissivité corrective, comme suit :and the actual temperature Tr is calculated as the corrective emissivity temperature, as follows:

en récupérant la dernière valeur calculée du facteur de diffusion avant l’inversion des paramètres de réflectivité tel que :by recovering the last calculated value of the diffusion factor before the inversion of the reflectivity parameters such as:

L’invention a également pour objet un procédé pour déterminer la température d’ordre un de Wien Tordre 1 Wiend’une surface utilisant un dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique conforme à l’un quelconque des modes de réalisation de l’invention.The invention also relates to a method for determining the order one temperature of Wien T order 1 Wien of a surface using a bichromatic pyroreflectometer type device conforming to any one of the embodiments of the invention.

Selon ce procédé pour déterminer la température d’ordre un de Wien, on procède tout d’abord à une étape de mesure de la réflectivité bidirectionnelle ρ(T,λ1), ρ(T,λ2) de la surface lorsque la première et la seconde sources de rayons laser pulsés émettent en haut du pulse respectivement à une longueur d’onde λ1,λ2,According to this method to determine the first order temperature of Wien, we first carry out a step of measuring the bidirectional reflectivity ρ (T,λ 1 ), ρ (T,λ 2 ) of the surface when the first and second sources of pulsed laser rays emit at the top of the pulse respectively at a wavelength λ 1, λ 2 ,

Puis, on procède à une étape de mesure de température de luminance TL1, TL2de la surface pour chacune des longueurs d’ondes λ1,λ2,lorsque la première et la seconde sources de rayons laser pulsés sont en dehors du pulse,Then, we proceed to a step of measuring the luminance temperature T L1 , T L2 of the surface for each of the wavelengths λ 1, λ 2, when the first and second sources of pulsed laser rays are outside the pulse ,

Enfin, on procède à une étape de calcul de la température d’ordre un de Wien au moyen de la formule suivante :Finally, we proceed to a step of calculating the first order temperature of Wien using the following formula:

Selon certaines caractéristiques optionnelles de ce procédé, les longueurs d’onde λ1,λ2sont respectivement de l’ordre de 1300 et 1550 nm.According to certain optional characteristics of this process, the wavelengths λ 1, λ 2 are respectively of the order of 1300 and 1550 nm.

Dans des conditions limites correspondant aux cas où :Under limit conditions corresponding to cases where:

ou bienor

alors, le facteur de diffusion η est calculé selon :then, the diffusion factor η is calculated according to:

et la température d’ordre un de Wien Tordre 1 Wienest calculée comme étant la température à émissivité corrective, comme suit :and the Wien order one temperature T order 1 Wien is calculated as the temperature at corrective emissivity, as follows:

en récupérant la dernière valeur calculée du facteur de diffusion avant l’inversion des paramètres de réflectivité tel que :by recovering the last calculated value of the diffusion factor before the inversion of the reflectivity parameters such as:

D’autres avantages et particularités de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en œuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants :Other advantages and particularities of the invention will appear on reading the detailed description of implementations and embodiments in no way limiting, and the following appended drawings:

Cette figure représente une vue schématique d’un dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique conforme à un mode de réalisation de l’invention. This figure represents a schematic view of a bichromatic pyroreflectometer type device according to one embodiment of the invention.

Cette figure représente une vue schématique détaillée du dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique de la . This figure represents a detailed schematic view of the bichromatic pyroreflectometer type device of the .

Ce graphe représente la fonction de la température directe en fonction de la température. This graph represents the function of direct temperature as a function of temperature.

Cette figure représente le phénomène physique d’inversion des réflectivités à hautes températures. This figure represents the physical phenomenon of reflectivity inversion at high temperatures.

Les modes de réalisation décrits ci-après étant nullement limitatifs, on pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, isolées des autres caractéristiques décrites même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'information de la technique antérieure.The embodiments described below being in no way limiting, we may in particular consider variants of the invention comprising only a selection of characteristics described, isolated from the other characteristics described even if this selection is isolated within a sentence comprising these other features, if this selection of features is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from prior art information.

Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'information de la technique antérieure.This selection includes at least one feature, preferably functional without structural details, or with only part of the structural details if only this part is sufficient to confer a technical advantage or to differentiate the invention from prior art information. .

Les figures 1 et 2 représentent chacune des vues détaillées d’un dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique selon le principe de l’invention.Figures 1 and 2 each represent detailed views of a bichromatic pyroreflectometer type device according to the principle of the invention.

Ce dernier comprend a minima une première 1a et une seconde 1b sources de rayons laser pulsés, une tête optique 3 constituée de moyens formant un collimateur 31 et de moyens formant une lentille convergente 30, une première 21a et une seconde 21b fibres optiques dites d’émission prévues pour conduire respectivement une onde lumineuse émise par la première 1a et la seconde 1b sources de rayons laser pulsés jusqu’à ladite tête optique, une première 4a et une seconde 4b photodiodes, une première 24a et une seconde 24b fibres optiques dites de réception prévues pour conduire respectivement une onde lumineuse reçue par la tête optique jusqu’aux photodiodes 4a, 4b, les premières et secondes fibres optiques d’émission et de réception étant toutes les quatre réunies dans un faisceau optique 2 dit « bundle ».The latter comprises at least a first 1a and a second 1b sources of pulsed laser rays, an optical head 3 consisting of means forming a collimator 31 and means forming a converging lens 30, a first 21a and a second 21b optical fibers called emission intended to respectively conduct a light wave emitted by the first 1a and the second 1b sources of pulsed laser rays up to said optical head, a first 4a and a second 4b photodiodes, a first 24a and a second 24b so-called reception optical fibers intended to respectively conduct a light wave received by the optical head to the photodiodes 4a, 4b, the first and second optical transmission and reception fibers all four being combined in an optical beam 2 called a “bundle”.

Les deux sources de rayons laser pulsés 1a et 1b doivent pouvoir fonctionner sur des longueurs d’ondes proches mais non identiques. Deux driver laser identiques sont également prévus pour contrôler les températures des lasers et l’intensité des lasers. Deux isolateurs optiques 11a, 11b peuvent être prévus en sortie des lasers.The two sources of pulsed laser rays 1a and 1b must be able to operate on close but not identical wavelengths. Two identical laser drivers are also provided to control laser temperatures and laser intensity. Two optical isolators 11a, 11b can be provided at the output of the lasers.

La tête optique 3 est composée d’un tube d’objectif, pour la modification des distances des lentilles pour l’ajustement, et de plusieurs lentilles pour réaliser des collimations 31 ou des convergences 30. La tête optique doit être capable de mesurer loin et sur une surface très petite. La tête optique sert d’émission et de réception du signal optique. La tête optique doit permettre, en association avec le faisceau d’assurer une bonne superposition des tâches de mesures à une distance donnée. Elle doit également minimiser les réflexions et les pertes de la lumière des lasers. Pour minimiser les réflexions et les pertes de puissance optique il est nécessaire de minimiser le nombre de lentilles.The optical head 3 is composed of an objective tube, for modifying the distances of the lenses for adjustment, and of several lenses for carrying out collimations 31 or convergences 30. The optical head must be capable of measuring far and on a very small area. The optical head serves to transmit and receive the optical signal. The optical head must make it possible, in association with the beam, to ensure good superposition of the measurement tasks at a given distance. It must also minimize reflections and losses of laser light. To minimize reflections and optical power losses it is necessary to minimize the number of lenses.

Pour satisfaire ces critères, la tête optique possède un collimateur 31 et une lentille convergente 30. Cette architecture est la plus optimale pour s’adapter à des mesures proches et lointaines. Pour une mesure lointaine, on augmente la distance focale et pour une mesure proche on diminue la distance focale de la lentille convergente.To satisfy these criteria, the optical head has a collimator 31 and a converging lens 30. This architecture is the most optimal for adapting to near and far measurements. For a far measurement, we increase the focal length and for a close measurement we decrease the focal length of the converging lens.

Les deux fibres optiques dites d’émission 21a et 21b et les deux fibres optiques dites de réception 24a et 24b sont des fibres optiques qui sont réunies dans un faisceau 2 (dit « Bundle » en anglais) en amont de la tête optique. Le faisceau doit satisfaire des critères particuliers pour les mesures de la température. Les surfaces de mesure pour la lumière réfléchie et la lumière émise doivent être confondues pour chaque longueur d’onde, pour être en accord avec le modèle théorique du dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique.The two so-called transmission optical fibers 21a and 21b and the two so-called reception optical fibers 24a and 24b are optical fibers which are brought together in a bundle 2 (called “Bundle” in English) upstream of the optical head. The beam must meet specific criteria for temperature measurements. The measurement surfaces for reflected light and emitted light must be combined for each wavelength, to be in agreement with the theoretical model of the bichromatic pyroreflectometer type device.

Les deux photodiodes 4a et 4b sont identiques et à bande spectrale appartenant à l’intervalle (800 : 1700), la bande spectrale ne devant pas dépasser la limite des bandes spectrales des filtres optiques. Deux amplificateurs avec gain ajustable sont également prévus pour amplifier le signal des photodiodes en sortie des photodiodes.The two photodiodes 4a and 4b are identical and have a spectral band belonging to the interval (800:1700), the spectral band not having to exceed the limit of the spectral bands of the optical filters. Two amplifiers with adjustable gain are also provided to amplify the photodiode signal at the photodiode output.

En entrée des photodiodes, il est prévu un filtre optique 40a, 40b pour chaque fibre optique de réception aux longueurs d’onde d’étude avec une bande spectrale de 50nm et de transmission 90%. Les filtres doivent avoir une bande spectrale la plus étroite possible et une transmission la plus élevée possible. La limite des bandes spectrales d’atténuation des filtres optiques doit être supérieure à la bande spectrale détectable des photodiodes.At the input of the photodiodes, an optical filter 40a, 40b is provided for each optical fiber receiving at the study wavelengths with a spectral band of 50nm and transmitting 90%. Filters must have the narrowest possible spectral band and the highest possible transmission. The limit of the attenuation spectral bands of the optical filters must be greater than the detectable spectral band of the photodiodes.

En d’autres termes, les filtres doivent être les plus étroits possible pour que les calculs soient les plus précis possibles, mais ces filtres doivent aussi être le plus large possible pour laisser passer le plus de lumière possible. La bande spectrale de 50nm est donc le bon compromis pour les gammes de températures mesurées. Il serait en revanche possible d’utiliser une bande spectrale de 25nm pour la mesure de plus hautes températures, ou bien d’utiliser une bande spectrale de 100nm pour la mesure de plus basses températures.In other words, the filters must be as narrow as possible so that the calculations are as accurate as possible, but these filters must also be as wide as possible to let as much light through as possible. The 50nm spectral band is therefore the good compromise for the temperature ranges measured. On the other hand, it would be possible to use a spectral band of 25nm for the measurement of higher temperatures, or to use a spectral band of 100nm for the measurement of lower temperatures.

Deux collimateurs 41a, 41b qui collimatent aux longueurs d’onde d’étude sont associés à chaque filtre. Ils permettent de focaliser le flux lumineux afin de lui faire traverser les filtres optiques avec un minimum de pertes.Two collimators 41a, 41b which collimate at the study wavelengths are associated with each filter. They allow the light flux to be focused so that it passes through the optical filters with a minimum of loss.

Selon une variante, il est également possible de supprimer les collimateurs 41a, 41b et d’intégrer les filtres dans les photodiodes 4a, 4b, les fibres 24a et 24b étant dès lors chacune directement connectées à leur filtre respectif.According to a variant, it is also possible to remove the collimators 41a, 41b and integrate the filters into the photodiodes 4a, 4b, the fibers 24a and 24b then each being directly connected to their respective filter.

Le dispositif comporte aussi une alimentation qui permet d’alimenter l’ensemble du circuit électronique 9, un microcontrôleur qui permet de contrôler le circuit électronique et réaliser les calculs de températures, un convertisseur analogique numérique qui permet de convertir le signal analogique des photodiodes en un signal numérique pour le microcontrôleur, des convertisseurs avec des sorties analogiques 4 – 20 mA et 0 – 10 V, qui permettent de fournir une tension ou courant correspondant à la température de la surface, une communication Ethernet, un écran d’affichage de la température et réaliser des étalonnages, ainsi qu’une carte électronique pour raccorder les éléments électroniques.The device also includes a power supply which makes it possible to power the entire electronic circuit 9, a microcontroller which makes it possible to control the electronic circuit and carry out temperature calculations, an analog-to-digital converter which makes it possible to convert the analog signal from the photodiodes into a digital signal for the microcontroller, converters with analog outputs 4 – 20 mA and 0 – 10 V, which provide a voltage or current corresponding to the surface temperature, Ethernet communication, a temperature display screen and carry out calibrations, as well as an electronic card to connect the electronic elements.

C’est l’association du faisceau 2 qui regroupe les quatre fibres optiques et de la tête optique qui permet d’améliorer la stabilité et la fiabilité de la mesure dans le temps.It is the combination of beam 2 which brings together the four optical fibers and the optical head which makes it possible to improve the stability and reliability of the measurement over time.

Avantageusement, les quatre fibres optiques sont des fibres de silice revêtues d’un film préférablement en poly imide. L’épaisseur de ce film est avantageusement inférieure à 50 microns, et encore plus avantageusement inférieure à 20 microns.Advantageously, the four optical fibers are silica fibers coated with a film preferably made of poly imide. The thickness of this film is advantageously less than 50 microns, and even more advantageously less than 20 microns.

Avantageusement, les quatre fibres optiques sont de diamètres sensiblement égaux, la différence entre leur diamètre étant inférieure à 10%. A titre d’exemple, on peut choisir des fibres identiques de diamètre de 400 microns.Advantageously, the four optical fibers are of substantially equal diameter, the difference between their diameter being less than 10%. For example, we can choose identical fibers with a diameter of 400 microns.

Avantageusement, les quatre fibres optiques sont disposées de façon équidistante et le plus proche possible de l’axe du faisceau optique 2, de manière à ce que les cœurs de fibres soient très proches les uns des autres.Advantageously, the four optical fibers are arranged equidistantly and as close as possible to the axis of the optical beam 2, so that the fiber cores are very close to each other.

Afin de pouvoir identifier où la mesure est faite, le pyroréflectomètre bichromatique comporte avantageusement un laser de visée 5 et une cinquième fibre optique 50 reliant ledit laser à ladite tête optique, ladite cinquième fibre optique étant intégrée au centre du faisceau optique 2.In order to be able to identify where the measurement is made, the bichromatic pyroreflectometer advantageously comprises a sighting laser 5 and a fifth optical fiber 50 connecting said laser to said optical head, said fifth optical fiber being integrated in the center of the optical beam 2.

Avantageusement, le pyroréflectomètre bichromatique peut comporter un télémètre afin de mesurer la distance entre la surface 8 et la tête optique.Advantageously, the bichromatic pyroreflectometer can include a range finder in order to measure the distance between the surface 8 and the optical head.

Selon un mode préférentiel et de manière à diminuer la sensibilité optique vis-à-vis des vibrations, le pyroréflectomètre bichromatique peut comporter en outre un premier 10a et un second 10b mélangeurs de modes disposés chacun respectivement en sortie de la première 1a et seconde 1b sources de rayons laser pulsés, et avant le faisceau optique 2.According to a preferred mode and so as to reduce the optical sensitivity with respect to vibrations, the bichromatic pyroreflectometer can also comprise a first 10a and a second 10b mode mixers each arranged respectively at the output of the first 1a and second 1b sources of pulsed laser rays, and before the optical beam 2.

Selon un mode préférentiel et de manière à obtenir une superposition la plus parfaite possible pour les zones de mesures aux deux longueurs d’ondes λ1,λ2, le pyroréflectomètre bichromatique peut comporter un coupleur ou multiplexeur en sortie de la première 1a et de la seconde 1b sources de rayons laser pulsés, et un coupleur ou multiplexeur en entrée de la première 4a et de la seconde 4b photodiodes pour réunir en une seule fibre optique la première 21a et la seconde 21b fibres optiques dites d’émission, ainsi que la première 24a et la seconde 24b fibres optiques dites de réception.According to a preferred mode and in order to obtain the most perfect superposition possible for the measurement zones at the two wavelengths λ 1, λ 2 , the bichromatic pyroreflectometer can include a coupler or multiplexer at the output of the first 1a and the second 1b sources of pulsed laser rays, and a coupler or multiplexer at the input of the first 4a and the second 4b photodiodes to combine into a single optical fiber the first 21a and the second 21b so-called transmission optical fibers, as well as the first 24a and the second 24b so-called reception optical fibers.

L’invention a également pour objet deux procédés pour déterminer la température d’une surface 8 en mettant en œuvre un dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique conforme à un mode de réalisation présenté précédemment.The invention also relates to two methods for determining the temperature of a surface 8 by implementing a bichromatic pyroreflectometer type device conforming to an embodiment presented previously.

Chacun de ces procédés est fondé sur le modèle théorique du dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique.Each of these processes is based on the theoretical model of the bichromatic pyroreflectometer type device.

Le problème mathématique posé par la pyroréflectométrie se résume au système d’équations ci-dessous :The mathematical problem posed by pyroreflectometry can be summarized in the system of equations below:

Si on utilise la loi de Planck et que l’on simplifie les termes identiques des deux côtés, on obtient :If we use Planck's law and simplify the identical terms on both sides, we obtain:

Ce système d’équations n’admet pas de solution analytique. Ce système d’équations est à la base du modèle de la pyroréflectométrie bichromatique. Les inconnues de ce système sont le facteur de diffusion (η) et la température réelle (T). Les éléments mesurés sont la température de luminance et la réflectivité pour les deux longueurs d’ondes. Les éléments connus sont les longueurs d’ondes.This system of equations does not admit of an analytical solution. This system of equations is the basis of the bichromatic pyroreflectometry model. The unknowns of this system are the diffusion factor (η) and the real temperature (T). The elements measured are the luminance temperature and the reflectivity for the two wavelengths. The known elements are wavelengths.

Selon le premier procédé qui permet de déterminer la température réelle Tr, on isole le facteur de diffusion pour les deux équations précédentes :According to the first method which makes it possible to determine the real temperature Tr, we isolate the diffusion factor for the two previous equations:

On soustrait les deux facteurs de diffusion qui sont égaux pour obtenir la fonction directe.We subtract the two diffusion factors which are equal to obtain the direct function.

On en déduit la fonction qui donne la température directe :We deduce the function which gives the direct temperature:

avec C2 la constante de Plank.with C2 the Plank constant.

En résumé, pour déterminer la température réelle Tr de la surface 8, on procède tout d’abord à une étape de mesure de la réflectivité bidirectionnelle ρ(T,λ1), ρ(T,λ2) de la surface 8 lorsque la première 1a et la seconde 1b sources de rayons laser pulsés émettent en haut du pulse respectivement à une longueur d’onde λ1,λ2.In summary, to determine the real temperature Tr of the surface 8, we first proceed to a step of measuring the bidirectional reflectivity ρ (T,λ 1 ), ρ (T,λ 2 ) of the surface 8 when the first 1a and the second 1b sources of pulsed laser rays emit at the top of the pulse respectively at a wavelength λ 1, λ 2 .

Puis, on procède à une étape de mesure de température de luminance TL1, TL2de la surface 8 pour chacune des longueurs d’ondes λ1,λ2,lorsque la première 1a et la seconde 1b sources de rayons laser pulsés sont en dehors du pulse.Then, we proceed to a step of measuring the luminance temperature T L1 , T L2 of the surface 8 for each of the wavelengths λ 1, λ 2, when the first 1a and the second 1b sources of pulsed laser rays are in outside the pulse.

Enfin, on procède à une étape de calcul par itération sur la variable T pour déterminer Tr, telle que f(T) =0.Finally, we carry out a calculation step by iteration on the variable T to determine Tr, such that f(T) =0.

La illustre le passage par la valeur zéro de la fonction de température directe avec la différence de réflectivité en ordonnées et la température en abscisse.There illustrates the passage through the zero value of the direct temperature function with the difference in reflectivity on the ordinate and the temperature on the abscissa.

Cette solution numérique présente l’avantage de ne pas comporter d’approximation du modèle mathématique.This numerical solution has the advantage of not involving any approximation of the mathematical model.

Cette solution numérique présente l’avantage également d’utiliser une itération sur la température aux lieux d’une itération sur le facteur de diffusion.This numerical solution also has the advantage of using an iteration on the temperature instead of an iteration on the diffusion factor.

De plus, selon la loi de Planck, la température de la surface 8 est toujours supérieure à la température de luminance.Furthermore, according to Planck's law, the surface temperature 8 is always higher than the luminance temperature.

Ainsi, il n’est pas nécessaire de calculer f(T) à partir de 0°C, mais seulement à partir du maximum entre les deux températures de luminance.Thus, it is not necessary to calculate f(T) from 0°C, but only from the maximum between the two luminance temperatures.

En d’autres termes, l’étape de calcul par itération sur la variable T est initiée avec T0> max (TL1, TL2). Ceci permet de limiter le nombre d’itérationsIn other words, the calculation step by iteration on the variable T is initiated with T0> max (T L1 , T L2 ). This makes it possible to limit the number of iterations

Le pas d’itération sur la température donne directement la précision sur la température calculée. Il est possible de faire varier la précision de la température en ajustant le pas d’itération. Ce type d’amélioration permet d’ajuster le nombre d’itération nécessaire à la puissance de calcul disponible dans l’équipement.The iteration step on the temperature directly gives the precision on the calculated temperature. It is possible to vary the temperature accuracy by adjusting the iteration step. This type of improvement makes it possible to adjust the number of iterations necessary to the computing power available in the equipment.

A noter que les longueurs d’onde λ1,λ2utilisée pourront être respectivement de l’ordre de 1300 et 1550 nm.Note that the wavelengths λ 1, λ 2 used could be of the order of 1300 and 1550 nm respectively.

Selon le second procédé qui permet de calculer la température d’ordre 1 de Wien, on procède tout d’abord à une approximation du système d’équations avec l’approximation de Wien, dans la mesure où les longueurs d’ondes sont faibles.According to the second method which makes it possible to calculate the Wien order 1 temperature, we first proceed to an approximation of the system of equations with the Wien approximation, to the extent that the wavelengths are short.

Ce système d’équations n’admettant pas de solution analytique, on utilise par conséquent une seconde approximation, à savoir l’approximation polynomiale.This system of equations does not admit of an analytical solution, we therefore use a second approximation, namely the polynomial approximation.

L’approximation polynomiale étant plus pertinent sur la fonction logarithme népérien que sur la fonction exponentielle pour des ordres faibles, on écrit le système d’équation de Wien afin de faire apparaître un logarithme népérien :The polynomial approximation being more relevant on the natural logarithm function than on the exponential function for low orders, we write the Wien equation system in order to reveal a natural logarithm:

On applique l’approximation polynomiale d’ordre un sur le logarithme népérien :We apply the polynomial approximation of order one to the natural logarithm:

On isole les facteurs de diffusion pour les deux équations et on les soustraits :We isolate the diffusion factors for the two equations and subtract them:

On obtient ainsi la solution analytique de la température en pyroréflectométrie bichromatique :We thus obtain the analytical solution of the temperature in bichromatic pyroreflectometry:

En résumé, pour déterminer la température d’ordre un de Wien Tordre 1 Wiende la surface 8, on procède tout d’abord à une étape de mesure de la réflectivité bidirectionnelle ρ(T,λ1), ρ(T,λ2) de la surface 8 lorsque la première 1a et la seconde 1b sources de rayons laser pulsés émettent en haut du pulse respectivement à une longueur d’onde λ1,λ2.In summary, to determine the first order temperature of Wien T order 1 Wien of the surface 8, we first carry out a step of measuring the bidirectional reflectivity ρ (T,λ 1 ), ρ (T ,λ 2 ) of the surface 8 when the first 1a and the second 1b sources of pulsed laser rays emit at the top of the pulse respectively at a wavelength λ 1, λ 2 .

Puis, on procède à une étape de mesure de température de luminance TL1, TL2de la surface 8 pour chacune des longueurs d’ondes λ1,λ2,lorsque la première 1a et la seconde 1b sources de rayons laser pulsés sont en dehors du pulse.Then, we proceed to a step of measuring the luminance temperature T L1 , T L2 of the surface 8 for each of the wavelengths λ 1, λ 2, when the first 1a and the second 1b sources of pulsed laser rays are in outside the pulse.

Enfin, on procède à une étape de calcul de la température d’ordre un de Wien au moyen de la formule suivante établie précédemment :Finally, we proceed to a step of calculating the first order temperature of Wien using the following formula established previously:

A noter que les longueurs d’onde λ1,λ2utilisée pourront être respectivement de l’ordre de 1300 et 1550 nm.Note that the wavelengths λ 1, λ 2 used could be of the order of 1300 and 1550 nm respectively.

C’est une formule analytique simple d’usage et de programmation, qui permet d’utiliser des calculateurs avec de faible puissance de calcul, plus adaptés au système embarqué.It is an analytical formula that is easy to use and program, which allows the use of computers with low computing power, more suited to the embedded system.

Elle permet le calcul de la température en temps réel, plus rapidement qu’avec la formule de la température directe énoncée dans le procédé précédent, car elle ne nécessite pas de résolution par itération.It allows the calculation of the temperature in real time, more quickly than with the direct temperature formula stated in the previous process, because it does not require resolution by iteration.

Par ailleurs, le modèle théorique du dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique admet des limites de calcul de températures.Furthermore, the theoretical model of the bichromatic pyroreflectometer type device admits temperature calculation limits.

Il existe donc des cas pour lesquels la température directe et la température d’ordre un de Wien ne peuvent pas être calculées, et qui correspondent aux situations suivantes :There are therefore cases for which the direct temperature and the first order temperature of Wien cannot be calculated, and which correspond to the following situations:

Dans ces deux cas, il est possible d’utiliser un algorithme et de calculer une température dite « à émissivité corrective » à partir des valeurs de température de luminance et des réflectivités bi-directionelles, et en fixant arbitrairement le facteur de diffusion, considéré dès lors comme constant :In these two cases, it is possible to use an algorithm and calculate a so-called “corrective emissivity” temperature from the luminance temperature values and the bi-directional reflectivities, and by arbitrarily fixing the diffusion factor, considered from then as constant:

Le facteur de diffusion η devient un paramètre entré « manuellement ».The diffusion factor η becomes a “manually” entered parameter.

En résumé, en dehors des limites du modèle théorique du dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique, le facteur de diffusion η est calculé à partir des mesures de températures de luminance et de réflectivité bichromatique, comme suit :In summary, outside the limits of the theoretical model of the bichromatic pyroreflectometer type device, the scattering factor η is calculated from the luminance and bichromatic reflectivity temperature measurements, as follows:

Dans les limites du modèle théorique du dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique, la température directe et la température d’ordre un de Wien ne peuvent plus être calculées.Within the limits of the theoretical model of the bichromatic pyroreflectometer type device, the direct temperature and the first order temperature of Wien can no longer be calculated.

Elles sont donc remplacées par la température à émissivité corrective en récupérant la dernière valeur calculée du facteur de diffusion avant l’inversion des paramètres de réflectivité tel que :They are therefore replaced by the corrective emissivity temperature by recovering the last calculated value of the diffusion factor before the inversion of the reflectivity parameters such as:

Ainsi, la montre que des résultats de mesure expérimentale, pour lesquels la température directe et la température d’ordre un de Wien prennent la valeur de la température à émissivité corrective, lorsqu’elles ne peuvent être calculées. Le graphe 4 représente le temps en abscisse, la température en ordonnée gauche et la réflectivité en ordonnée droite.Thus, the shows that experimental measurement results, for which the direct temperature and the first order temperature of Wien take the value of the corrective emissivity temperature, when they cannot be calculated. Graph 4 represents time on the abscissa, temperature on the left ordinate and reflectivity on the right ordinate.

A noter, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associés les uns avec les autres, selon diverses combinaisons dans la mesure où ils ne sont pas incompatibles ou exclusifs les uns des autres.Note, the different characteristics, shapes, variants and embodiments of the invention can be associated with each other, in various combinations to the extent that they are not incompatible or exclusive of each other.

Claims (15)

Dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique pour déterminer la température T d’une surface (8), caractérisé en ce qu’il comprend une première (1a) et une seconde (1b) sources de rayons laser pulsés, une tête optique (3) constituée de moyens formant un collimateur (31) et de moyens formant une lentille convergente (30), une première (21a) et une seconde (21b) fibres optiques dites d’émission prévues pour conduire respectivement une onde lumineuse émise par la première (1a) et la seconde (1b) sources de rayons laser pulsés jusqu’à ladite tête optique, une première (4a) et une seconde (4b) photodiodes, une première (24a) et une seconde (24b) fibres optiques dites de réception prévues pour conduire respectivement une onde lumineuse reçue par la tête optique jusqu’aux photodiodes (4a, 4b), les premières et secondes fibres optiques d’émission et de réception étant toutes les quatre réunies dans un faisceau optique (2) dit « bundle ».Device of the bichromatic pyroreflectometer type for determining the temperature T of a surface (8), characterized in that it comprises a first (1a) and a second (1b) sources of pulsed laser rays, an optical head (3) consisting of means forming a collimator (31) and means forming a converging lens (30), a first (21a) and a second (21b) so-called emission optical fibers intended to respectively conduct a light wave emitted by the first (1a) and the second (1b) sources of laser rays pulsed to said optical head, a first (4a) and a second (4b) photodiodes, a first (24a) and a second (24b) so-called reception optical fibers intended to conduct respectively a light wave received by the optical head up to the photodiodes (4a, 4b), the first and second optical transmission and reception fibers all four being united in an optical beam (2) called a “bundle”. Dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique pour déterminer la température d’une surface (8) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les quatre fibres optiques sont des fibres de silice revêtues avantageusement d’un film en poly imide, d’épaisseur inférieure à 50 microns, préférentiellement inférieure à 20 microns.Device of the bichromatic pyroreflectometer type for determining the temperature of a surface (8) according to claim 1, characterized in that the four optical fibers are silica fibers advantageously coated with a poly imide film, with a thickness of less than 50 microns, preferably less than 20 microns. Dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique pour déterminer la température d’une surface (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les quatre fibres optiques sont de diamètres sensiblement égaux, la différence entre leur diamètre étant inférieure à 10%Device of the bichromatic pyroreflectometer type for determining the temperature of a surface (8) according to any one of the preceding claims, characterized in that the four optical fibers are of substantially equal diameters, the difference between their diameter being less than 10% Dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique pour déterminer la température d’une surface (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les quatre fibres optiques sont disposées de façon équidistante et le plus proche possible de l’axe du faisceau optique (2).Device of the bichromatic pyroreflectometer type for determining the temperature of a surface (8) according to any one of the preceding claims, characterized in that the four optical fibers are arranged equidistantly and as close as possible to the axis of the optical beam (2). Dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique pour déterminer la température d’une surface (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un laser de visée (5) et une cinquième fibre optique (50) reliant ledit laser à ladite tête optique, ladite cinquième fibre optique étant intégrée au centre du faisceau optique (2).Device of the bichromatic pyroreflectometer type for determining the temperature of a surface (8) according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a sighting laser (5) and a fifth optical fiber (50) connecting said laser to said optical head, said fifth optical fiber being integrated in the center of the optical beam (2). Dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique pour déterminer la température d’une surface (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un télémètre.Device of the bichromatic pyroreflectometer type for determining the temperature of a surface (8) according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a telemeter. Dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique pour déterminer la température d’une surface (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre un premier (10a) et un second (10b) mélangeurs de modes disposés chacun respectivement en sortie de la première (1a) et seconde (1b) sources de rayons laser pulsés, et avant le faisceau optique (2).Device of the bichromatic pyroreflectometer type for determining the temperature of a surface (8) according to any one of the preceding claims, characterized in that it further comprises a first (10a) and a second (10b) mode mixers each arranged respectively at the output of the first (1a) and second (1b) sources of pulsed laser rays, and before the optical beam (2). Dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique pour déterminer la température d’une surface (8) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un coupleur ou multiplexeur en sortie de la première (1a) et de la seconde (1b) sources de rayons laser pulsés, et un coupleur ou multiplexeur en entrée de la première (4a) et de la seconde (4b) photodiodes pour réunir en une seule fibre optique la première (21a) et la seconde (21b) fibres optiques dites d’émission, ainsi que la première (24a) et la seconde (24b) fibres optiques dites de réception.Device of the bichromatic pyroreflectometer type for determining the temperature of a surface (8) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a coupler or multiplexer at the output of the first (1a) and the second (1b ) sources of pulsed laser rays, and a coupler or multiplexer at the input of the first (4a) and the second (4b) photodiodes to combine the first (21a) and the second (21b) optical fibers called d into a single optical fiber transmission, as well as the first (24a) and the second (24b) so-called reception optical fibers. Procédé pour déterminer la température réelle Tr d’une surface (8) utilisant un dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’on procède
- à une étape de mesure de la réflectivité bidirectionnelle ρ(T,λ1), ρ(T,λ2) de la surface (8) lorsque la première (1a) et la seconde (1b) sources de rayons laser pulsés émettent en haut du pulse respectivement à une longueur d’onde λ1,λ2,
- à une étape de mesure de température de luminance TL1, TL2de la surface (8) pour chacune des longueurs d’ondes λ1,λ2,lorsque la première (1a) et la seconde (1b) sources de rayons laser pulsés sont en dehors du pulse,
- à une étape de calcul par itération sur la variable T pour déterminer Tr, telle que f(T) =0, avec :
[Math1]
avec C2 la constante de Plank.
Method for determining the real temperature Tr of a surface (8) using a device of the bichromatic pyroreflectometer type according to any one of claims 1 to 8, characterized in that one proceeds
- at a step of measuring the bidirectional reflectivity ρ (T,λ 1 ), ρ (T,λ 2 ) of the surface (8) when the first (1a) and the second (1b) sources of pulsed laser rays emit at the top of the pulse respectively at a wavelength λ 1, λ 2 ,
- at a step of measuring the luminance temperature T L1 , T L2 of the surface (8) for each of the wavelengths λ 1, λ 2, when the first (1a) and the second (1b) sources of laser rays pulsed are outside the pulse,
- to a calculation step by iteration on the variable T to determine Tr, such that f(T) =0, with:
[Math1]
with C2 the Plank constant.
Procédé pour déterminer la température réelle Tr d’une surface (8) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l’étape de calcul par itération sur la variable T est initié avec T0> max (TL1, TL2).Method for determining the real temperature Tr of a surface (8) according to claim 9, characterized in that the calculation step by iteration on the variable T is initiated with T0> max (T L1 , T L2 ). Procédé pour déterminer la température réelle Tr d’une surface (8) selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que les longueurs d’onde λ1,λ2sont respectivement de l’ordre de 1300 et 1550 nm.Method for determining the real temperature Tr of a surface (8) according to claim 9 or 10, characterized in that the wavelengths λ 1, λ 2 are respectively of the order of 1300 and 1550 nm. Procédé pour déterminer la température réelle Tr d’une surface (8) selon la revendication 9 ou 10 ou 11, caractérisé en ce que dans les cas où :
[Math 2]
ou bien
[Math 3]

alors, le facteur de diffusion η est calculé selon
[Math 4]
et la température réelle Tr est calculée comme étant la température à émissivité corrective, comme suit :
[Math 5]
en récupérant la dernière valeur calculée du facteur de diffusion avant l’inversion des paramètres de réflectivité tel que :
[Math 6]
Method for determining the real temperature Tr of a surface (8) according to claim 9 or 10 or 11, characterized in that in the cases where:
[Math 2]
or
[Math 3]

then, the diffusion factor η is calculated according to
[Math 4]
and the actual temperature Tr is calculated as the corrective emissivity temperature, as follows:
[Math 5]
by recovering the last calculated value of the diffusion factor before the inversion of the reflectivity parameters such as:
[Math 6]
Procédé pour déterminer la température d’ordre un de Wien Tordre 1 Wiend’une surface (8) utilisant un dispositif de type pyroréflectomètre bichromatique conforme à l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’on procède
- à une étape de mesure de la réflectivité bidirectionnelle ρ(T,λ1), ρ(T,λ2) de la surface (8) lorsque la première (1a) et la seconde (1b) sources de rayons laser pulsés émettent en haut du pulse respectivement à une longueur d’onde λ1,λ2,
- à une étape de mesure de température de luminance TL1, TL2de la surface (8) pour chacune des longueurs d’ondes λ1,λ2,lorsque la première (1a) et la seconde (1b) sources de rayons laser pulsés sont en dehors du pulse,
- à une étape de calcul de la température d’ordre un de Wien au moyen de la formule suivante :
[Math 7]
Method for determining the temperature of order one of Wien T order 1 Wien of a surface (8) using a device of the bichromatic pyroreflectometer type according to any one of claims 1 to 8, characterized in that one proceeds
- at a step of measuring the bidirectional reflectivity ρ (T,λ 1 ), ρ (T,λ 2 ) of the surface (8) when the first (1a) and the second (1b) sources of pulsed laser rays emit at the top of the pulse respectively at a wavelength λ 1, λ 2 ,
- at a step of measuring the luminance temperature T L1 , T L2 of the surface (8) for each of the wavelengths λ 1, λ 2, when the first (1a) and the second (1b) sources of laser rays pulsed are outside the pulse,
- at a step of calculating the first order temperature of Wien using the following formula:
[Math 7]
Procédé pour déterminer la température d’ordre un de Wien Tordre 1 Wiend’une surface (8) selon la revendication 13, caractérisé en ce que les longueurs d’onde λ1,λ2sont respectivement de l’ordre de 1300 et 1550 nm.Method for determining the temperature of order one of Wien T order 1 Wien of a surface (8) according to claim 13, characterized in that the wavelengths λ 1, λ 2 are respectively of the order of 1300 and 1550nm. Procédé pour déterminer la température réelle d’ordre un de Wien Tordre 1 Wiend’une surface (8) selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que dans les cas où :
[Math2]

ou bien
[Math3]
alors, le facteur de diffusion η est calculé selon
[Math4]
et la température d’ordre un de Wien Tordre 1 Wienest calculée comme étant la température à émissivité corrective, comme suit :
[Math5]
en récupérant la dernière valeur calculée du facteur de diffusion avant l’inversion des paramètres de réflectivité tel que :
[Math6]
.
Method for determining the real temperature of order one of Wien T order 1 Wien of a surface (8) according to claim 13 or 14, characterized in that in the cases where:
[Math2]

or
[Math3]
then, the diffusion factor η is calculated according to
[Math4]
and the Wien order one temperature T order 1 Wien is calculated as the temperature at corrective emissivity, as follows:
[Math5]
by recovering the last calculated value of the diffusion factor before the inversion of the reflectivity parameters such as:
[Math6]
.
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