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Université du Québec à Chicoutimi Module d’ingénierie Ingénierie de l’Aluminium Projet de conception en ingénierie (6GIN555) Rapport final #Projet : 2011-286 Conception d’un dispositif expérimental utilisé lors de vols paraboliques-Phase 2 Préparé par : Keven Lavoie Michael Bouchard Pour : Laszlo Kiss GRIPS, UQAC 12 décembre 2011 CONSEILLER : Laszlo Kiss CO-CONSEILLER : Lyne St-Georges COORDONATEUR : Jacques Paradis

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Université du Québec à Chicoutimi

Module d’ingénierie

Ingénierie de l’Aluminium

Projet de conception en ingénierie (6GIN555)

Rapport final

#Projet : 2011-286

Conception d’un dispositif expérimental utilisé lors de vols paraboliques-Phase 2

Préparé par :

Keven Lavoie

Michael Bouchard

Pour :

Laszlo Kiss

GRIPS, UQAC

12 décembre 2011

CONSEILLER : Laszlo Kiss

CO-CONSEILLER : Lyne St-Georges

COORDONATEUR : Jacques Paradis

Remerciements

Nous tenons à remercier et à témoigner notre reconnaissance aux personnes citées

ci-dessous. Sans leur aide précieuse, la réalisation d’un projet d’une telle envergure aurait

été beaucoup plus difficile.

Monsieur Laszlo Kiss, professeur à l’UQAC, pour sa très grande connaissance

dans tous les domaines et sa grande disponibilité pour nos nombreuses réunions et

discussions. Ainsi que pour sa très grande confiance et son soutien pour que nous

puissions dépasser nos standards.

Madame Lyne St-Georges, professeur à l’UQAC, pour sa grande disponibilité à

répondre à nos questions et sa grande connaissance en conception mécanique. Elle a su

nous diriger dans le bon sens à fin de produire un système efficace et nous éviter de faire

certaines erreurs et de perdre du temps.

Monsieur Jean-Marc Polis, directeur de KATIM qui a fourni les profilés en

aluminium en plus de l’assemblage du support pour le montage.

Finalement, les techniciens du GRIPS, Patrice Paquette et Julien Tremblay pour

leur aide dans l’assemblage du montage et leurs idées face aux différentes problématiques

rencontrées.

Re sume

Conception d’un dispositif expérimental utilisé lors de vols

paraboliques Phase 2

Problématique et objectifs Lors de l’électrolyse de l’aluminium, des bulles gazeuses sont formées sous les anodes. Ces bulles

sont néfastes pour le procédé, car elles créent une résistance additionnelle au courant utilisé pour

produire l’aluminium. Il est donc important de comprendre les conditions de détachement de ces bulles.

Depuis plusieurs années, différentes recherches sont effectués par le GRIPS pour mieux comprendre ces

phénomènes. Pour avancer dans ces recherches, une étude sur l’angle de détachement des bulles sera

effectuée en microgravité lors de vols paraboliques (NOVESPACE).

La conception des éléments mécaniques du dispositif expérimental a été réalisée lors de la phase

1 du projet soit : la chambre à bulles, la couronne d’orientation et le support de montage.

Afin d’être en mesure de réaliser les expérimentations, les objectifs suivants devaient être

remplis dans le cadre de la phase 2:

-sélectionner les instruments de mesure adéquats et préciser leur mode d’installation

-concevoir un dispositif pour la prise d’image ainsi que l’enregistrement de ces images

-répondre aux normes de NOVESPACE

Travail effectué Pour répondre à cette demande, le travail suivant a été effectué :

-L’identification des paramètres devant être contrôlés, les besoins et les mesures à réaliser

(pression, température, accélération, orientation et imagerie.)

-La sélection des éléments adéquats, leur précision et mode d’installation (micropipette,

capteurs de pression, thermistance, accéléromètre, imagerie, système d’acquisition, ordinateur et

synchronisation.)

-La conception de l’alimentation électrique permettant d’alimenter le montage et répondant aux

normes de NOVESPACE.

Conclusions Le montage réalisé permet de prendre des photos ainsi que de faire l’acquisition des données

telles que la pression, la température, l’accélération et l’orientation lors des expérimentations. De plus le

montage offre la possibilité d’être utilisé avec une alimentation électrique nord-américaine (110V) autant

qu’avec une alimentation électrique européenne (220V). Finalement, le montage est en conformité avec

les normes de NOVESPACE.

Michael Bouchard, Keven Lavoie

Table des matières Conception d’un dispositif expérimental utilisé lors de vols paraboliques Phase 2 ....................... 4

Problématique et objectifs .......................................................................................................... 4

Travail effectué ............................................................................................................................ 4

Conclusions .................................................................................................................................. 4

1-Introduction ................................................................................................................................. 9

2-Présentation du projet ................................................................................................................. 9

2.1-Description de l’entreprise .................................................................................................... 9

2.2-Description de l’équipe de travail ....................................................................................... 10

2.3-Problématique et état de l’art reliés au projet ................................................................... 10

2.4-Objectifs généraux et spécifiques du projet ....................................................................... 11

3-Travail réalisé ............................................................................................................................. 13

3.1-Identifier les paramètres devant être contrôlés, les besoins et les mesures à réaliser ..... 13

3.1.1-Pression ........................................................................................................................ 13

3.1.2-Température ................................................................................................................ 13

3.1.3-Accélération, altitude et direction ............................................................................... 13

3.1.4-Imagerie ....................................................................................................................... 13

3.1.4.1-Photo et vidéo ........................................................................................................... 13

3.1.5-Inclinaison .................................................................................................................... 14

3.2-Sélectionner les éléments adéquats, leur précision et définir leur mode d’installation .... 14

3.2.1-Micropipette ................................................................................................................ 14

3.2.1.1-Aspects techniques ................................................................................................... 14

3.2.1.2-Méthodologie ............................................................................................................ 15

3.2.1.3-Éléments de conception ............................................................................................ 15

3.2.1.4-Mode d’installation ................................................................................................... 17

3.2.2-Capteurs de pression .................................................................................................... 19

3.2.2.1-Aspects techniques ................................................................................................... 19

3.2.2.2-Méthodologie ............................................................................................................ 19

3.2.2.3-Éléments de conception ............................................................................................ 19

3.2.2.4-Mode d’installation ................................................................................................... 20

3.2.3-Thermistance ................................................................................................................ 21

3.2.3.1-Aspects techniques ................................................................................................... 21

3.2.3.2-Méthodologie ............................................................................................................ 22

3.2.3.3-Éléments de conception ............................................................................................ 22

3.2.3.4-Mode d’installation ................................................................................................... 23

3.2.4-Accéléromètre .............................................................................................................. 24

3.2.4.1-Aspects techniques ................................................................................................... 24

3.2.4.2-Méthodologie ............................................................................................................ 24

3.2.4.3-Éléments de conception ............................................................................................ 25

3.2.4.4-Mode d’installation ................................................................................................... 27

3.2.5-Imagerie ....................................................................................................................... 28

3.2.5.1-Appareil photo .......................................................................................................... 28

3.2.5.1.1-Aspects techniques ................................................................................................ 28

3.2.5.1.2- Méthodologie ........................................................................................................ 29

3.2.5.1.3-Éléments de conception ......................................................................................... 29

3.2.5.1.4-Mode d’installation ................................................................................................ 32

3.2.5.2-Appareil vidéo ........................................................................................................... 33

3.2.5.3-Dispositif d’illumination ............................................................................................ 33

3.2.3.3.1-Aspects techniques ................................................................................................ 33

3.2.3.3.2-Méthodologie ......................................................................................................... 34

3.2.3.3.3-Éléments de conception ......................................................................................... 34

3.2.3.3.4-Mode d’installation ................................................................................................ 35

3.2.6-Système d’acquisition .................................................................................................. 35

3.2.6.1-Aspects techniques ................................................................................................... 35

3.2.6.2-Méthodologie ............................................................................................................ 36

3.2.6.3-Éléments de conception ............................................................................................ 36

3.2.6.4-Mode d’installation ................................................................................................... 37

3.2.7-Ordinateur et synchronisation ..................................................................................... 38

3.2.7.1-Aspects techniques ................................................................................................... 38

3.2.7.2-Méthodologie ............................................................................................................ 38

3.2.7.3-Éléments de conception ............................................................................................ 39

3.2.7.3.1-Entrées ................................................................................................................... 39

3.2.7.3.2-Espace requis ......................................................................................................... 39

3.2.7.3.3-Compatibilité système d’exploitation .................................................................... 39

3.2.7.4-Mode d’installation ................................................................................................... 41

3.3-Alimentation électrique ...................................................................................................... 42

3.3.1-Aspects techniques ...................................................................................................... 42

3.3.2-Méthodologie ............................................................................................................... 42

3.3.3-Éléments de conception ............................................................................................... 42

3.3.3.1-Convertisseur électrique ........................................................................................... 42

3.3.3.2-Bouton d’urgence ...................................................................................................... 44

3.3.3.3-Protection contre les fuites à la terre ....................................................................... 45

4.1-Arrimage formation pratique/universitaire ........................................................................ 47

4.2-Travail d’équipe ................................................................................................................... 47

4.3-Respect de l’échéancier ...................................................................................................... 48

4.4-Analyses et discussions ....................................................................................................... 49

5-Conclusion et recommandations ............................................................................................... 50

Références ..................................................................................................................................... 51

Annexe A1 – Spécifications Acura 865.0050 (Micropipette) ......................................................... 52

Annexe A2 – Spécifications PX409-030G5V (Capteur de pression) .............................................. 53

Annexe A3 – Spécifications TH-44033 (Thermistance) ................................................................. 54

Annexe A4 – Spécifications 1056_0 - PhidgetSpatial 3/3/3 (Accéléromètre) ............................... 55

Annexe A5 – Spécifications GC655 (Appareil photo) .................................................................... 56

Annexe A6 – Spécifications NT63-729 (Lentille télécentrique) ..................................................... 57

Annexe A7 – Spécifications NI USB-6341 (Système d’acquisition) ................................................ 58

Annexe A8 – Spécifications SCH-ENN35051 (Bouton d’arrêt d’urgence) ..................................... 60

Annexe A9 – Spécifications AVTR-1000 (Convertisseur de tension) ............................................. 61

Annexe A10 – Spécifications NDB1L-32C (Disjoncteur) ................................................................ 61

Liste des figures

Figure 1 - Schéma des réactions anodiques1 ................................................................................. 10

Figure 2 - Montage (Éléments mécaniques) ................................................................................. 11

Figure 3 - Pousse seringue ............................................................................................................. 16

Figure 4 – Micropipette ................................................................................................................. 16

Figure 5 - Fixation d'entrée d'air de la micropipette ..................................................................... 17

Figure 6 - Dispositif de fixation de la micropipette ....................................................................... 18

Figure 7 : Mécanisme de la reprise d’air ....................................................................................... 18

Figure 8 - Capteur de pression PX409 Omega ............................................................................... 20

Figure 9 - Fixation du capteur de pression de la chambre à bulles ............................................... 21

Figure 10 - Fixation du capteur de pression pour l'intérieur de l'avion ........................................ 21

Figure 11 - Thermistance TH-44033 .............................................................................................. 23

Figure 12 - Fixation de la thermistance ......................................................................................... 24

Figure 13 - Accéléromètre Phidget ................................................................................................ 26

Figure 14 - Fixation de l'accéléromètre ......................................................................................... 28

Figure 15 - Fixation de l'appareil photo......................................................................................... 33

Figure 16 : Image du premier essai de la formation d’une bulle .................................................. 35

Figure 17 - Système d'acquisition .................................................................................................. 37

Figure 18 - Fixation du système d'acquisition ............................................................................... 38

Figure 19 - Fixation des ordinateurs sur tablette .......................................................................... 41

Figure 20 - Support de fixation ...................................................................................................... 41

Figure 21 - Convertisseur 110/220V - 1000W ............................................................................... 44

Figure 22 - Bouton d'arrêt d'urgence ............................................................................................ 45

Figure 23 - Disjoncteur de protection contre les fuites à la terre ................................................. 46

Figure 24:Ordre des composantes électrique ............................................................................... 46

Figure 25 - Aperçu du montage global .......................................................................................... 47

Figure 26 - Échéancier du projet ................................................................................................... 48

Liste des tableaux

Tableau 1 – Fiche de l’appareil photo ........................................................................................... 31

Tableau 2 - Fiche de la lentille télécentrique ................................................................................ 32

Tableau 3 : Puissance de tous les éléments électrique du montage ............................................ 43

1-Introduction

Ce rapport porte sur la conception d'un dispositif expérimental utilisé lors de vols

paraboliques. Le dispositif expérimental doit répondre à certains besoins. Il est conçu

pour observer l'effet de la microgravité sur la morphologie des bulles gazeuses ainsi que

l'angle de détachement. Dans ce rapport le choix et l’installation des composantes de

prises de données sont réalisés. Dans un projet précédant, la conception des éléments

mécaniques a été réalisée. D'abord, le projet est présenté avec une description de

l'entreprise pour laquelle il a été réalisé, une description de l'équipe de travail, les

problématiques qui ont menées à ce projet et les objectifs visés. Ensuite, les aspects

techniques, méthodologie et éléments de conceptions sont abordés pour les éléments

suivants : l’instrumentation, système de collecte et d'analyse des données, dispositif

pour la prise d’image, dispositif d’illumination et l’intégration des différentes

composantes dans le montage expérimental. Finalement, des conclusions et

recommandations face au projet ainsi que par rapport à son déroulement.

2-Présentation du projet

2.1-Description de l’entreprise

Le projet de conception est destiné au groupe de recherche en ingénierie des

procédées et systèmes (GRIPS). Le domaine d’activité principale du GRIPS englobe les

procédés thermiques industriels, principalement dans les secteurs de l’aluminium et

l’énergétique. Ce groupe utilise des méthodes de modélisation et des techniques

expérimentales à la fine pointe de la technologie. Les travaux sont reliés de près à

l’industrie pour les disciplines telles que la métallurgie, la mécanique et la chimie.

2.2-Description de l’équipe de travail

L’équipe de travail est composée de deux étudiants au baccalauréat en

Ingénierie de l’aluminium ; Michael Bouchard et Keven Lavoie sous la supervision du

coordonnateur du GRIPS, Monsieur Laszlo Kiss et de Madame Lyne St-Georges, tous

deux professeurs à l’Université du Québec à Chicoutimi.

2.3-Problématique et état de l’art reliés au projet

Lors de l’électrolyse de l’aluminium, des bulles de gaz sont générées sous une

surface légèrement inclinée ou arrondie. Les bulles étant stationnaires ou se déplaçant

lentement créent une résistance additionnelle pour le passage du courant. Cela a pour

effet d’augmenter la consommation d’énergie nécessaire pour le fonctionnement des

cellules d’électrolyse (Figure 1 - Schéma des réactions anodiques1). La morphologie des

bulles est un aspect important de l’étude de ce phénomène. La forme est influencée par

la tension superficielle ainsi que par la gravité. Pour arriver à mieux comprendre ces

mécanismes, une étude lors de vols paraboliques (Novespace) engendrant la

microgravité sera produite pour évaluer le comportement des bulles et leur angle de

détachement.

Figure 1 - Schéma des réactions anodiques1

Au cours du projet de conception (3cr.), la conception des éléments mécaniques

a été réalisée pour l’expérimentation soit : la chambre à bulles, la couronne

d’orientation et le support de montage.

Figure 2 - Montage (Éléments mécaniques)

La chambre à bulles sera l’endroit dans le montage où les bulles seront produites

et observées, elle doit demeurer hermétique et être inclinable. Pour y arriver, nous

avons conçu une couronne d’orientation sur laquelle la boîte sera fixée. Finalement, un

support de montage a été réalisé pour contenir tous les éléments du montage et aussi

pour répondre aux normes de NOVESPACE.

2.4-Objectifs généraux et spécifiques du projet

Afin de pouvoir prendre les mesures nécessaires pour l’étude des bulles, les

objectifs suivants devront être réalisés :

-identifier les paramètres devant être contrôlés;

-identifier les mesures à effectuer avec leur niveau de précision;

- sélectionner les instruments de mesure adéquats et préciser leur mode

d’installation;

- sélectionner l'instrumentation requise et concevoir les aspects suivants:

- sélectionner un système de collecte et d'analyse des données;

- concevoir un dispositif pour la prise d'images et de vidéos, incluant leur

enregistrement;

- concevoir un dispositif d'illumination;

- intégrer les différentes composantes dans le montage expérimental.

3-Travail réalisé

3.1-Identifier les paramètres devant être contrôlés, les besoins et les

mesures à réaliser

3.1.1-Pression

Le montage expérimental sera soumis à des variations de pression à l’intérieur

de la cabine, il est donc nécessaire de connaitre et faire l’acquisition cette pression à

l’intérieur de la boîte hermétique à bulles ainsi qu’à l’extérieur de celle-ci.

3.1.2-Température

Le montage expérimental sera soumis à des variations de température à

l’intérieur de la cabine et la température doit être connue et en faire l’acquisition pour

évaluer les possibles effets de la variation sur l’expérimentation. La campagne de

mesures étant d’une longue durée et de l’exposition de la boîte à un système

d’éclairage les variations de température seront possiblement élevées et doivent être

connues.

3.1.3-Accélération, altitude et direction

Le montage expérimental sera soumis à des variations d’accélération, d’altitude

et de direction lors de l’atteinte de la microgravité. Les bulles d’air seront soumises à

des déformations en fonction de ces paramètres c’est pourquoi il faut les connaître et

faire l’acquisition en tout temps, car ils influenceront grandement l’expérience.

3.1.4-Imagerie

3.1.4.1-Photo et vidéo

Le but principal étant d’observer la morphologie et l’angle de détachement des

bulles, un dispositif de prise d’images photos et vidéo est primordial pour évaluer ces

paramètres et les enregistrer afin de les analyser après l’expérimentation.

3.1.4.2-Dispositif d’illumination

Pour avoir des images de qualité expérimentales, il est nécessaire d’avoir un

système d’éclairage adéquat pour obtenir une définition optimale de la périphérie des

bulles produites.

3.1.5-Inclinaison

Lorsqu’il y a inclinaison du montage, cette dernière doit être connue, car c’est un

élément qui doit être mesuré lors des expérimentations.

3.2-Sélectionner les éléments adéquats, leur précision et définir leur

mode d’installation

3.2.1-Micropipette

3.2.1.1-Aspects techniques

La micropipette est utilisée pour produire les bulles d’air dans la chambre à

bulles.

Pour respecter les besoins expérimentaux, le dispositif doit répondre aux

exigences suivantes :

-Conserver l’herméticité de la boîte à bulles

-Produire des bulles de diamètres allant jusqu’à 2mm

-Produire des bulles à l’aide d’air dans un environnement liquide

-Permettre de produire des bulles en série à une vitesse raisonnable (1 bulle par

seconde).

3.2.1.2-Méthodologie

Pour répondre aux besoins du montage il est nécessaire de :

-Définir le volume d’air nécessaire à la production de bulles du diamètre désiré.

-Rechercher les solutions possibles

-Intégration au montage afin de conserver l’herméticité de la boîte à bulles

3.2.1.3-Éléments de conception

Afin de connaitre la capacité requise d’air pour la micropipette, il faut calculer le

volume nécessaire pour le diamètre de bulle désiré.

Volume d’une sphère

(3)

Le diamètre désiré d’une bulle est de 2mm

= 41,9µl (3.1)

En utilisant la formule pour calculer le volume (V) d’une sphère avec un diamètre

de 2mm, soit un rayon (r) de 1mm, le résultat est un volume de 41,9µl.

Le dispositif doit produire des bulles d’environ 41,9 µl et avoir une bonne

précision (<5%). C’est pourquoi le choix d’une seringue conventionnelle a été écarté. Un

dispositif pousse seringue (Figure 3 - Pousse seringue) a été envisagé, mais il rend le

besoin d’herméticité difficile à résoudre. De plus, un tel dispositif est encombrant pour

l’échelle du montage.

Figure 3 - Pousse seringue

Pour répondre aux besoins une micropipette auto-rechargeable, Acura 865.0050

(5 – 50 µl) a été sélectionnée, (Figure 4 – Micropipette):

Figure 4 – Micropipette

Spécifications

Voici les spécifications en termes de capacité, justesse et précision :

Capacité : 5 – 50 µl

Justesse (E%) :

- Volume min. : <± 5.0%

- Volume inter. : <± 3.5%

- Volume max. : <± 1.5%

Précision (V%) :

- Volume min. : < 2.0%

- Volume inter. : < 1.4%

- Volume max. : < 0.4%

En raison de sa capacité de remplissage automatique, il sera possible de

reprendre l’air de la chambre à bulles et conserver un système fermé et hermétique.

L’ergonomie est optimale et sa masse est minimale comparativement à un

pousse seringue.

L’utilisation est simple, il s’agit de choisir le volume désiré et d’activer l’injection

à l’aide du bouton poussoir.

3.2.1.4-Mode d’installation

L’entrée d’air sera raccordée aux deux extrémités de la chambre à l’aide d’un

tube en silicone. L’extrémité de ces tubes seront placés sur des connecteurs fixés sur la

chambre à bulles.

Figure 5 - Fixation d'entrée d'air de la micropipette

La micropipette sera fixée à l’aide d’une bande d’aluminium qui appuiera la

micropipette. Celle-ci sera insérée dans le trou à cet effet en passant à travers une autre

languette qui écrasera une pastille de silicone afin d’étanchéifier le trou (non-illustré).

Figure 6 - Dispositif de fixation de la micropipette

Figure 7 : Mécanisme de la reprise d’air

3.2.2-Capteurs de pression

3.2.2.1-Aspects techniques

Pour respecter les besoins expérimentaux, le dispositif doit répondre aux

exigences suivantes :

-Donner la pression à l’intérieur et à l’extérieur de la boîte à bulles

-Permettre l’acquisition des données

-Conserver l’herméticité de la chambre à bulles.

3.2.2.2-Méthodologie

Pour arriver à répondre aux besoins, il est nécessaire de :

-Déterminer les plages de pressions auxquelles le montage sera soumis

-Rechercher les solutions possibles et déterminer le mode d’intégration au

montage

-Choisir le dispositif adéquat

3.2.2.3-Éléments de conception

La pression à l’intérieur de l’avion est estimée à 101,3kPa avec une possibilité de

chute de 20kPa. Soit environ 11.5 à 15psi.

La précision du capteur de pression doit être <0,5% et la vitesse d’acquisition des

lectures sera définie par le système d’acquisition de données.

En raison des besoins d’herméticité de la boîte, le capteur de pression donnant la

pression intérieure de la boîte devrait être visé par l’extérieur avec une rondelle

d’étanchéité. De plus, le capteur donnant la pression à l’intérieur de la chambre à

bulles doit être résistant au contact avec l’eau.

Le modèle PX409-030G5V de Oméga a été retenu :

Figure 8 - Capteur de pression PX409 Omega

Voici les spécifications importantes :

Sortie :

- 0 – 5 Vdc avec source 10 – 30 Vdc @ 10mA - 0 – 10 Vdc avec source 15 – 30 Vdc @ 10mA

Précision (Linéarité, hystérésis et répétabilité combinés) :

±0.08%

Balance du zéro :

±0.5%

Température d’opération

-45 à 115°C

Gammes de pressions

0 à 30 Psi (Absolu)

Un second capteur de pression sera intégré sur le support pour la lecture

de la pression à l’intérieur de la cabine. Le même type de capteur de pression est

sélectionné pour faciliter l’utilisation et obtenir des résultats avec la même précision.

Ces deux capteurs de pression nécessiteront une source d’alimentation et un système

d’acquisition. L’alimentation doit être fournie par une source de 5VdC à déterminer.

3.2.2.4-Mode d’installation

Le capteur de pression donnant la pression à l’intérieur de la chambre sera vissé

par l’extérieur sur un des côtés à une hauteur maximale pour éviter les contacts avec

l’eau.

Le capteur de pression donnant la pression à l’intérieur de l’avion sera vissé

directement sur le support de la roue.

Figure 9 - Fixation du capteur de pression de la chambre à bulles

Figure 10 - Fixation du capteur de pression pour l'intérieur de l'avion

3.2.3-Thermistance

3.2.3.1-Aspects techniques

Pour respecter les besoins expérimentaux, le dispositif doit répondre aux besoins

suivants :

-Relever la température du liquide à l’intérieur de la chambre à bulles de façon

précise

-Permettre l’acquisition des données à l’aide d’un ordinateur

-Conserver l’herméticité de la chambre à bulles

3.2.3.2-Méthodologie

Pour arriver à répondre aux aspects mentionnés il est nécessaire de :

-Définir les gammes de températures auxquelles le montage fera face.

-Explorer les solutions possibles

-Définir la meilleure solution ainsi que son mode d’installation

3.2.3.3-Éléments de conception

La température du liquide (eau) à l’intérieur de la chambre à bulles sera la même

que celle à l’intérieur de l’avion au début de la campagne de mesure. Cependant, il est à

prévoir que cette température augmentera avec l’illumination qui sera produite pour

faire l’observation des bulles. On peut alors estimer des températures variant de 10 à

40°C.

Pour faciliter l’acquisition de données, un thermocouple ou encore une

thermistance sont les choix les plus communs. Étant donné la plage de température à

laquelle le liquide sera soumis, il est préférable d’utiliser une thermistance, car celle-ci

est moins dispendieuse, possède une très bonne sensibilité, un temps de réponse plus

rapide et un volume moindre. Si les températures étaient plus élevées, il aurait alors été

nécessaire d’aller vers un thermocouple. Le problème d’une thermistance est sa lecture

non-linéaire lorsque les températures deviennent élevées. Dans ce cas les températures

ne dépasseront pas la gamme acceptable pour laquelle la thermistance fait une lecture

linéaire des températures.

La précision souhaitée pour l’expérimentation est de 0,1°C. Pour faciliter

l’installation dans la chambre de façon à conserver l’herméticité, il serait idéal d’avoir

une thermistance filetée afin de visser le dispositif dans la chambre.

Le dispositif qui a été retenu est la thermistance TH-44033 de Omega :

Figure 11 - Thermistance TH-44033

Voici les spécifications importantes :

Résistance à 25°C : 2252 Ω

Tolérance à 25°C : 0,1°C

Température maximale : 75°C

Diamètre de filetage : 1/4"

La thermistance est faite d’acier inoxydable, ce qui préviendra le dispositif de

réagir et oxyder au contact de l’eau.

3.2.3.4-Mode d’installation

La thermistance sera vissée à la chambre à l’aide des filets et d’une rondelle

d’étanchéité. Elle sera placée au bas de la chambre afin qu’elle soit immergée en tout

temps.

Figure 12 - Fixation de la thermistance

3.2.4-Accéléromètre

3.2.4.1-Aspects techniques

Pour respecter les besoins expérimentaux, le dispositif doit répondre aux

exigences suivantes :

-Relever l’accélération dans les 3 axes avec précision

-Relever l’altitude

-Permettre l’acquisition des données à l’aide d’un ordinateur

-Avoir un coût raisonnable

3.2.4.2-Méthodologie

Pour arriver à répondre aux aspects mentionnés il est nécessaire de :

-Définir les variations d’accélération possible qui seront appliquées sur le

montage

-Recherche des solutions possibles

-Intégration sur la boîte à un point stratégique

3.2.4.3-Éléments de conception

Les forces gravitationnelles appliquées lors d’un vol parabolique ont été fournies

par la documentation de NOVESPACE et elles ont une variation de 0 à 2G. Lors de

l’approche et pendant la microgravité, il est important de savoir à quelle accélération

l’expérimentation est soumise au moment précis pour la relier aux effets sur la bulle

d’air.

Après quelques recherches, plusieurs gros dispositifs dispendieux sont

disponibles, mais avec la venue de la robotique miniature, il existe de tout petits

accéléromètres USB qui se connectent directement à l’ordinateur et qui transmettent

rapidement les données à très faible coût.

Le dispositif doit obtenir les données à une vitesse égale ou supérieure à celle où

les images seront captées. De plus, il doit faire la lecture de l’accélération dans toutes

les directions et pouvant atteindre 2G.

Voici l’accéléromètre retenu pour satisfaire les besoins de l’expérimentation :

Figure 13 - Accéléromètre Phidget

En réalité, les dimensions de ce capteur sont de 3.0 cm par 3.5 cm et d’une

hauteur de 0.5 cm avec des caractéristiques qui sont :

-Boussole à 3 axes, gyroscope à 3 axes, accéléromètre à 3 axes 5G

- Se branche directement au port USB de l'ordinateur

-L’étalonnage se fait automatiquement

-Transfert de données de 4ms à 1000ms d’intervalle

Les spécifications du dispositif sont listées à l’Annexe A4

Au départ, il était question d’avoir seulement un accéléromètre, mais avec

l’avancement de la technologie, il fut possible d’avoir un appareil multifonctionnel qui

comble tous nos besoins à un faible coût.

3.2.4.4-Mode d’installation

Avec sa petite dimension, il sera facile de fixer l’accéléromètre directement sur la

plaque de soutien qui est fixé sur la roue afin de pouvoir suivre réellement les

accélérations qui s’appliquent selon une référence connue.

Figure 14 - Fixation de l'accéléromètre

3.2.5-Imagerie

3.2.5.1-Appareil photo

3.2.5.1.1-Aspects techniques

Pour respecter les besoins expérimentaux, le dispositif doit répondre aux

exigences suivantes :

-Programmable à l’aide d’un ordinateur

-Prendre 50 à 100 photos à la seconde

-Grossissement primaire de 0.5X

-Champ de vision assez petit pour que la bulle occupe 50% de l’image

-Type d’image noir et blanc (Couleur non nécessaire)

-Nombre de pixels suffisants pour une bonne définition

-Être ergonomique

3.2.5.1.2- Méthodologie

-Recherche de solutions possible

-Intégration précise de l’appareil photo avec un système de changement de

position

3.2.5.1.3-Éléments de conception

Afin de répondre aux besoins, il est nécessaire d’aller dans les appareils photo

industriels, puisqu’à la suite d’une recherche préliminaire, les appareils conventionnels

ne prennent que quelques photos par seconde, et ce, dans un délai très court. De plus,

ces appareils ne se contrôlent pas par ordinateur. C’est pourquoi à la suite de recherche,

les appareils industriels représentent la meilleure solution.

Profondeur de champ

La profondeur de champ est habituellement déterminée, en photographie, par

l’ouverture de la lentille. Pour qu’une photo ait une bonne profondeur de champ, que la

netteté soit la plus grande possible sur une profondeur optimale, l’ouverture de la

lentille doit être la plus petite possible (par exemple R 32). Le même principe s’applique

avec les capteurs, il est très important dans le cas présent de bien voir la bulle sans

qu’elle soit embrouillée. L’appareil choisi dans le cas présent permet d’atteindre ces

spécifications de façon optimale.

Qualité de l’image (nombre de pixels)

La résolution d’un appareil photo est déterminée par la dimension de son

capteur et le nombre de pixels dont il dispose. La bulle doit prendre entre 30 et 50 % de

la surface de l’image, c’est pourquoi la résolution n’a pas besoin d’être très haute

puisque ce pourcentage sera repris par le nombre de pixels et qu’il sera facile de bien

voir la morphologie de la bulle. La grosseur du capteur choisi sera de faible dimension et

de ce fait le nombre de pixels n’a pas besoin d’être grand. Finalement, plus il y a de

pixels et plus le prix est faramineux, alors une faible résolution conviendra très bien

dans notre cas.

Couleur noir et blanc

Le choix de prendre un appareil photo noir et blanc est de mise afin

d’économiser sur les coûts. De plus, ce qui doit être observé est la morphologie de la

bulle et l’angle de détachements, alors le plus importe est la forme de la bulle et non sa

couleur qui de toute évidence sera le contraste de l’air avec l’eau.

Avec une bulle de 2 mm de diamètre et la possibilité que la bulle ne devienne

plus ronde, mais plutôt de forme ovale lors de la microgravité, l’aire active de l’appareil

devait être au moins du double dans le sens de la largeur. De plus, le choix d’un appareil

monochrome s’imposait pour des raisons de vitesse. Le choix s’est arrêté sur un

appareil monochrome de la compagnie Edmouds Optics de modèle GC655. Voici la fiche

de cet appareil :

Tableau 1 – Fiche de l’appareil photo

Après avoir choisi l’appareil, une lentille doit être apposée sur l’appareil. Il existe

des lentilles conventionnelles et des lentilles télécentriques. Pour des raisons

comparatives avec une expérience du passé sur l’angle de détachement des bulles, une

lentille conventionnelle a été choisie. Après discussion, une lentille télécentrique fut

aussi achetée puisqu’un des avantages les plus importants d'un objectif télécentrique

est que le rapport optique d'image ne change pas pendant que la distance d'objet varie.

Les raisons sont que l’objectif télécentrique réduit ou élimine l’erreur de perspective et

la distorsion. Il augmente aussi la résolution d’image. Les objets à l'intérieur des trous

profonds sont évidents dans tout le champ, sans distorsion, donc, les objectifs

télécentriques sont extrêmement utiles pour inspecter les objets ou les scènes

tridimensionnelles où la taille d'image et l'exactitude de forme sont critiques. Voici la

fiche technique de la lentille télécentrique sélectionnée :

Tableau 2 - Fiche de la lentille télécentrique

Avec cette lentille conventionnelle il sera possible d’effectuer des comparaisons

sur l’angle de détachement en microgravité et les expériences faites préalablement en

atmosphère 1G.

3.2.5.1.4-Mode d’installation

L’appareil photo est placé de façon à ce qu’il soit parfaitement aligné avec la

bulle d’air et à une distance de 110 mm pour respecter la distance de travail de la

lentille télécentrique. L’appareil photo est fixé sur un système de microscope trois axes

modifié permettant d’ajouter un quatrième axe soit la rotation de l’appareil autour de

l’axe z. Il est alors possible d’effectuer des ajustements de précision lors de

l’expérimentation pour obtenir une qualité d’image exceptionnelle.

Figure 15 - Fixation de l'appareil photo

3.2.5.2-Appareil vidéo

Un appareil vidéo sera ajouté au montage ultérieurement pour filmer l’évolution

de l’expérimentation. Cela dépendra du promoteur du projet, puisque le programme de

la caméra permet d’effectuer un film avec toutes les images enregistrées. Mais, il serait

bon d’avoir une vue globale du montage pendant l’expérimentation.

3.2.5.3-Dispositif d’illumination

3.2.3.3.1-Aspects techniques

Afin de répondre aux besoins du montage, le dispositif doit répondre aux

exigences suivantes :

-Permettre d’observer les bulles gazeuses adéquatement à l’aide de l’appareil

photo.

3.2.3.3.2-Méthodologie

Voici les étapes afin de trouver le dispositif adéquat :

-Définir le résultat espéré

-Rechercher les solutions possibles

-Sélectionner le dispositif adéquat

3.2.3.3.3-Éléments de conception

Après avoir discuté avec un de nos collègues qui avait déjà produit des images de

bulles d’air dans l’eau, nous en sommes venus à la conclusion que le matériel qu’il avait

utilisé convenait parfaitement à notre montage. Le dispositif d’illumination comprend

un papier diffuseur blanc qui sera apposé sur la paroi opposée à la caméra. Cette paroi

sera illuminée par deux lampes halogènes qui seront apposées stratégiquement de

façon à éclairer le papier diffuseur du côté opposé de la caméra. Si les lampes halogènes

ne sont pas utilisées, une mince bande LED servira d’illumination en utilisant le même

papier diffuseur que dans le cas d’un halogène. Pour le moment, il n’y a pas de films

diffuseur et d’éclairage, mais la définition de la bulle est déjà très bonne comme avec

un appareil conventionnel comme vous pouvez le constater.

Figure 16 : Image du premier essai de la formation d’une bulle

3.2.3.3.4-Mode d’installation

Le papier diffuseur sera collé directement sur la paroi opposée de la caméra. Le

dispositif d’illumination sera fixé sur le support de la chambre à bulles.

3.2.6-Système d’acquisition

3.2.6.1-Aspects techniques

Pour respecter les besoins expérimentaux, le dispositif doit répondre aux

exigences suivantes :

-Faire l’acquisition de données des différents dispositifs simultanément

-Contrôle de l’acquisition de données (capteurs de pression et thermistance) par

ordinateur

-Résolution 32 bits

-Gamme d’entrée 0-5V

-Acquérir des données à une vitesse égale ou plus rapide que la caméra photo

3.2.6.2-Méthodologie

Voici les étapes afin de trouver le dispositif adéquat :

-Définir les dispositifs nécessitant l’acquisition de données

-Rechercher les solutions possibles

-Choisir le dispositif adéquat

3.2.6.3-Éléments de conception

Les dispositifs dont le système d’acquisition doit faire la lecture sont :

- Les 2 capteurs de pression

- La thermistance

- L’accélération, l’altitude et l’inclinaison seront lus par d’autres

dispositifs

Le système d’acquisition retenu est le NI USB-6341

Figure 17 - Système d'acquisition

Compatibilité avec les logiciels suivants :

ANSI C/C++ LabVIEW LabVIEW Real-Time Module LabVIEW SignalExpress LabWindows/CVI Measurement Studio Visual Basic Visual Studio .NET

Les spécifications du dispositif sont listées à l’Annexe A7.

3.2.6.4-Mode d’installation

Le système d’acquisition sera fixé sous la tablette d’ordinateurs du support à

l’aide de supports conçus à cet effet.

Figure 18 - Fixation du système d'acquisition

3.2.7-Ordinateur et synchronisation

3.2.7.1-Aspects techniques

Pour répondre aux besoins du montage, le ou les ordinateurs doivent répondre

aux exigences suivantes :

-Posséder un système d’exploitation compatible avec le logiciel qui sera utilisé

pour recueillir les données de l’expérimentation.

-Être en mesure de supporter le système d’acquisition de données,

l’accéléromètre USB ainsi que l’appareil photo.

-Posséder des connexions compatibles avec les instruments en place.

-Posséder un disque dur suffisant pour contenir les données lors d’une série

d’expérimentations.

3.2.7.2-Méthodologie

Voici les étapes afin de répondre aux besoins :

-Définir les connexions d’entrées nécessaires.

-Définir le volume de données qui devront être emmagasinées lors d’une

campagne de mesures.

- Trouver un ordinateur muni d’un système d’exploitation compatible avec

LabView ainsi qu’avec les composantes et la mémoire nécessaires pour supporter le

système d’acquisition de données, l’accéléromètre et l’appareil photo.

-Définir le nombre d’ordinateurs requis

3.2.7.3-Éléments de conception

3.2.7.3.1-Entrées

Afin de pouvoir recueillir les données les entrées suivantes seront nécessaires :

- 1 entrée de câble Ethernet Appareil photo

- 2 entrées de câble USB Système d’acquisition et accéléromètre

3.2.7.3.2-Espace requis

Après discussion avec le promoteur du projet, le nombre de données à la

seconde qui seront prises n’a pas encore été statué.

3.2.7.3.3-Compatibilité système d’exploitation

Accéléromètre

L’accéléromètre est compatible avec LabView 32bits et 64bits

La version 64bits est compatible avec un système d’exploitation Windows seulement.

La version 32bits est compatible avec les systèmes d’exploitation suivants :

-Windows

-Mac

-OSX

-Linux

Système d’acquisition de données

Le système d’acquisition de données est compatible avec LabView 32bits et

64bits

Les deux versions sont compatibles avec Windows Vista, Windows 7, Windows

XP, PharLap et Real-Time OS.

L’ordinateur devra être équipé d’un système d’exploitation Windows (XP, Vista

ou 7) avec le logiciel LabView 32bits ou 64bits.

Appareil photo

L’appareil photo est contrôlé à l’aide du logiciel StreamPix qui est compatible

avec :

-Windows

-Linux

-QNX

-OSX

L’ordinateur devra être équipé d’un système d’exploitation Windows avec le

logiciel StreamPix.

Nombre d’ordinateurs

Pour faciliter les expérimentations, il a été convenu que deux ordinateurs

seraient utilisés. Le premier ordinateur sera utilisé pour recueillir les données de

l’accéléromètre ainsi que du système d’acquisition. Ces deux composantes seront

contrôlées à l’aide du logiciel LabView. Le second ordinateur sera utilisé pour contrôler

l’appareil photo à l’aide du logiciel StreamPix.

Synchronisation

Quand le nombre de données prises à la seconde sera défini, il sera possible de

recueillir les données à un débit semblable pour toutes les composantes. La

synchronisation des données sera faite à la suite de la campagne de mesures par

interpolation.

3.2.7.4-Mode d’installation

Les ordinateurs seront fixés à l’aide de supports sur une tablette du montage. Ils

seront fixés dos à dos pour minimiser l’espace requis.

Figure 19 - Fixation des ordinateurs sur tablette

Figure 20 - Support de fixation

3.3-Alimentation électrique

3.3.1-Aspects techniques

Pour respecter les normes Novespace, le montage doit répondre aux aspects

suivants :

-Le montage doit être compatible avec l’alimentation électrique de l’avion soit

220V AC/50Hz.

-Être muni d’un bouton d’urgence pour couper l’alimentation sur tout le

montage dans le cas d’un bris électrique. Il doit aussi être le premier lien avec la prise

d’alimentation.

-Être muni d’une protection contre les fuites à la terre.

3.3.2-Méthodologie

Voici les étapes afin que le montage respecte les normes

-Recherche de solution possible

-Intégration de ces éléments dans le montage

3.3.3-Éléments de conception

3.3.3.1-Convertisseur électrique

Afin de pouvoir alimenter les instruments nécessaires et expérimenter le

montage au Québec, il était utile d’utiliser des appareils fonctionnant à l’aide d’une

tension 110 volts. C’est pourquoi un convertisseur 220 à 110 volts sera utilisé afin de

convertir la tension d’alimentation de l’avion. Afin de déterminer le convertisseur

nécessaire, il est nécessaire de connaitre la puissance totale que les appareils

électroniques nécessitent. Voici un tableau des appareils qui seront alimentés avec leurs

puissances distinctes :

Tableau 3 : Puissance de tous les éléments électrique du montage

Appareils Puissance(Watts)

2 Ordinateurs 150

Appareil Photo 3

Éclairage (LED) 5

Système d’acquisition de donné 30

Caméra vidéo 15

Source d’alimentation 20

Total 223

Ensuite, le convertisseur doit être :

-Le plus léger possible

-Posséder un voltmètre

-Le moins cher possible tout en étant de qualité

-Avoir au minimum le double de la puissance requise advenant des ajouts de

composantes au montage.

Le montage servira probablement pour d’autres expérimentations dans le futur

avec plus d’appareils électriques, alors afin de prévoir, un convertisseur 1000 watts à

été sélectionné :

Figure 21 - Convertisseur 110/220V - 1000W

Les spécifications sont listées à l’Annexe A9

3.3.3.2-Bouton d’urgence

Afin de répondre aux normes de Novespace en termes de sécurité électrique, il

est nécessaire d’intégrer un bouton d’urgence coupant le lien entre l’alimentation

provenant de l’avion et le montage expérimental. Ce dernier doit être l’élément le plus

près de l’alimentation sur le circuit électrique du montage.

Un bouton d’arrêt d’urgence standard est sélectionné pour le montage, il est

choisi en fonction de la tension du câble électrique sur lequel il sera posé soit 220V.

Figure 22 - Bouton d'arrêt d'urgence

3.3.3.3-Protection contre les fuites à la terre

Afin de répondre aux normes de Novespace en termes de sécurité électrique, il

est nécessaire d’intégrer un système de protection contre les fuites à la terre. Il sera

intégré entre le bouton d’urgence et le convertisseur de courant.

Voici l’alimentation de l’avion :

220V AC 50Hz phase singulière (2000VA, 8A max.)

Le disjoncteur de protection contre les fuites à la terre qui a été sélectionné est

le NDB1L-32C-10

Figure 23 - Disjoncteur de protection contre les fuites à la terre

Spécifications

Intensité de courant : 10A

Capacité d’interruption : 4500A

Voltage : 240V AC

Figure 24:Ordre des composantes électrique

Une boîte contenant le disjoncteur de protection contre les fuites à la terre sera

produite d’où la connexion du bouton d’urgence sera réalisée. De cette boîte il sera

possible de se connecter à l’alimentation de l’avion. Cette boîte sera aussi connectée au

convertisseur de tension qui lui alimentera la barre multiprise servant à alimenter les

différents dispositifs du montage.

Alimentation Bouton d'urgence

Disjoncteur de protection contre

les fuites à la terre

Convertisseur de tension

Barre multiprises Montage

expérimental

Figure 25 - Aperçu du montage global

4-Bilan des activités

4.1-Arrimage formation pratique/universitaire

Plusieurs cours ont étés utiles dans le cadre de ce projet, principalement le cours

de Contrôle des procédés et instrumentation. D’autres cours ont aidé à la réalisation du

projet : Procédés d’assemblage, Conception assistée par ordinateur et Introduction aux

projets en ingénierie. Sans oublier le Projet de conception en ingénierie qui est la Phase

1 de ce projet. L’ensemble de nos cours nous ont servis pour développer ce projet. De

plus, nous avons acquis de multiples connaissances dans le domaine de l’optique,

l’électrique, l’instrumentation et l’informatique. Ces domaines sont peu explorés dans le

cadre de notre formation universitaire au niveau de l’ingénierie de l’aluminium. En

contrepartie, la qualité des ressources à notre disposition a facilité notre apprentissage.

4.2-Travail d’équipe

L’équipe de travail était composée de deux étudiants ainsi que de deux conseillés

soit : M. Laszlo I. Kiss et Mme Lyne St-Georges. Les rencontres se sont déroulées au

besoin en raison des horaires restreints des membres de l’équipe. Nous avons utilisé ces

rencontres pour discuter de l’avancement du projet ainsi de que des problèmes

rencontrés et des solutions à apporter. Nous avons été dans l’obligation de planifier nos

tâches, ce qui a été plus difficile au départ, mais qui s’est ensuite améliorer au cours de

l’évolution du projet.

4.3-Respect de l’échéancier

Voici l’échéancier initial du projet :

Figure 26 - Échéancier du projet

Nous n’avons pas été en mesure de respecter l’échéancier que nous nous étions

fixés. Cependant, nous avons presque complété en totalité le projet. En effet, la majeure

partie du projet est complétée, quelques ajouts devront être faits au montage selon nos

recommandations. Le retard a été engendré par certaines commandes qui auraient pu

12

34

56

78

910

11

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

5-10

sept.

12-17

sept.

19-23

sept.

26-30

sept.

3-7

oct.

10-14

oct.

17-21

oct.

24-28

oct.

31-4

oct.

7-11

nov.

14-18

nov.

21-25

nov.

28-2

nov.

5-9

déc.

12-16

déc.

19-23

déc.

Échéancier du projet

Présentation du plan de cours

Préparation et remise du plan de projet

Choix et installation de l'instrumentation

requise

Session de réalisation :

Conseiller :

AUT-2011

Laszlo Kiss, Lyne St-Georges

Conception d'un dispositif expérimental utilisé durant un vol parabolique-phase 2

Laszlo Kiss

Semaine

Résumé de projet et présentation power

point

Préparation et remise du rapport final

Préparation et remise du rapport d'étape #2

Intégration des différentes composantes

dans le montage expérimental

Sélection du système de collecte et

d'analyse des données

Conception du dispositif pour la prise

d'images et de vidéos

Dépot du rapport d'étape #1

Conception du dispositif d'illumination

Titre :

Client :

être faites plus tôt dans la session et qui ont été amplifiées par des délais de livraison

trop longs de la part de certains fournisseurs. Les délais ont aussi été allongés en raison

de problèmes pour l’approbation de soumissions.

4.4-Analyses et discussions

Les solutions apportées pour répondre aux objectifs se sont avérées justes. Pour

chaque aspect nous avons exploré les différentes possibilités avant de s’arrêter sur un

choix final.

La micropipette est sur mesure pour les besoins du montage, elle permet de

produire des bulles dont le volume est connu et contrôlable. La production de bulles a

fonctionné au premier essai. De plus, elle rend l’utilisation du montage facile.

La couronne d’orientation qui avait originalement été conçue sur mesure a été

remplacée par une couronne d’orientation légère en tôle. Cela a engendré plusieurs

changements au niveau de la conception. Le support pour cette roue a été

complètement repensé. Cependant, ce nouvel élément rend le montage beaucoup plus

stable et précis. En contrepartie, la couronne a été machinée pour permettre la rotation

sur elle-même, cependant, l’angle des dents sur la couronne d’orientation sont orientés

sur le mauvais sens. Pour arriver à rendre le montage fonctionnel, la tige de rotation a

nécessité un ajustement additionnel.

La plupart des plaques de support pour les éléments du montage ont été

augmentées en épaisseur passant de 1/4`` à 1/2``. La raison principale est de diminuer

les vibrations possibles lors des essais. Il est préférable d’augmenter le poids et le coût

du montage afin d’assurer la réussite des expérimentations.

Pour répondre aux demandes du promoteur, un système de mouvement quatre

axes a été créé avec une table de microscope trois axes modifiée avec l’ajout d’un

support à éprouvettes qui permet la rotation et ainsi un quatrième axe.

La programmation LabView n’a pas encore été réalisée, cependant après

discussion avec des techniciens, la charge de travail pour un expert ne sera pas très

grande. Un rendez-vous sera fixé avec Richard Martin afin de lui expliquer les besoins du

montage et le travail à effectuer. À la fin du projet, il a été conclu qu’il était mieux de

finir la partie mécanique du montage au lieu d’effectuer la programmation, un domaine

avec lequel il n’est pas évident de se familiariser.

5-Conclusion et recommandations

Bien que le montage soit presque complet, certaines choses seront effectuées dans les jours suivant la remise du rapport soit : terminer le joint d’étanchéité de la micropipette avec la pastille de silicone, fixer le support de la micropipette et son circuit d’air, expliquer les besoins pour la programmation de LabView. Le technicien du GRIPS a confirmé qu’il s’occupait de la réalisation du circuit électrique, l’alignement de la roue perpendiculairement à la base du montage, la justification du choix de la manivelle pour la vis sans fin et le perçage des trous pour les capteurs de pression et la thermistance. C’est travaux doivent être effectué par un expert afin d’assurer le bon fonctionnement de l’expérimentation . Globalement, les objectifs ont été atteints et le fonctionnement du montage est très satisfaisant malgré les quelques éléments à compléter. L’extension de temps que nous avons obtenu pour l’assemblage du montage nous a permis de recevoir la majorité des pièces importantes et de réaliser les parties les plus critiques. L’ampleur du projet et la variété de domaines auxquels il touche nous a permis d’acquérir de nouvelles connaissances et compétences dans des domaines sur lesquelles nous n’avions pas obtenu de formation. Des photos devaient être prises avec l’appareil télécentrique lors de la dernière journée, malheureusement, Mercier Industrie est venu nous changer les LEXAN qui étaient graffignés. À la suite du démontage des LEXAN, un des joints d’étanchéité était brisé, alors avec l’aide du technicien, d’autres joint d’étanchéité seront conçus afin d’enrailler se problème. Lors de la remise des éléments à terminer lundi prochain, des images prises avec les deux lentilles seront jointes au fichier. Pour finaliser et rendre fonctionnel le montage voici les recommandations : -Faire l’achat du programme StreamPix de la compagnie Norpix. Le contact est M. Luc Nocente -Faire des essais avec un éclairage LED pour l’illumination. -Faire des essais pour comparer l’angle de détachement avec le montage versus les expérimentations passées pour valider le bon fonctionnement. -Prendre contact avec Keven Lavoie et Michael Bouchard pour céduler une réunion ou pour toute interrogation par le future responsable de l’expérimentation. -Remercier la compagnie Katim et les tenir informés de l’avancement du projet.

Références Micropipette : http://www.socorex.com/images/objets/cpy_932026_xf865e_109.pdf

Thermistance : http://www.omega.com/Temperature/pdf/TH-44000-NPT.pdf

Capteur de pression : http://www.omega.com/Pressure/pdf/PX409_Series.pdf

Accéléromètre : http://www.phidgets.com/products.php?product_id=1056

Appareil photo : http://www.alliedvisiontec.com/us/products/cameras/gigabit-

ethernet/prosilica-gc/gc655.html

Lentille télécentrique :

http://www.edmundoptics.com/products/displayproduct.cfm?productid=3146

Système d’acquisition : http://sine.ni.com/nips/cds/print/p/lang/en/nid/209069

Convertisseur : http://www.110220volts.ca/ATVR-1000.html

Bouton d’arrêt d’urgence : http://www.blanc-

habitat.com/mureva_arret_durgence__electricite_868_appareillage-electrique_schneider-

appareillage_mureva-etanche__sch-murevaarret.html

Annexe A1 – Spécifications Acura 865.0050 (Micropipette)

Annexe A2 – Spécifications PX409-030G5V (Capteur de pression)

Annexe A3 – Spécifications TH-44033 (Thermistance)

Annexe A4 – Spécifications 1056_0 - PhidgetSpatial 3/3/3 (Accéléromètre)

Annexe A5 – Spécifications GC655 (Appareil photo)

Annexe A6 – Spécifications NT63-729 (Lentille télécentrique)

Annexe A7 – Spécifications NI USB-6341 (Système d’acquisition)

Annexe A8 – Spécifications SCH-ENN35051 (Bouton d’arrêt d’urgence)

Annexe A9 – Spécifications AVTR-1000 (Convertisseur de tension)

Annexe A10 – Spécifications NDB1L-32C (Disjoncteur)