Validation expérimentale d’un modèle de luminance non couplé sur des échantillons de polyéthylène haute densité (pehd) soumis à une excitation périodique de température au voisinage de l’ambiance

Abstract

Cet article presente une etude de l’emission infrarouge de lames  semi-transparentes non diffusantes, soumises sur une de leurs faces a une excitation periodique de temperature. Un modele non couple de luminance en regime sinusoidal permet de calculer le flux emis par la lame. Au voisinage de la  temperature ambiante et pour le materiau considere, les transferts thermiques radiatifs au sein de la lame peuvent - en premiere approximation - etre negliges, ce qui justifie l’emploi du modele non couple. Les ecarts entre les modeles couple et non couple ne depassent pas 4% sur les modules et 3° sur les phases. Une etude experimentale est menee sur des echantillons de PEHD, d’epaisseurs 3 mm et 5 mm, modules autour de la temperature ambiante sous la forme d’une somme de sept sinusoides, de frequences comprises entre 0,78 mHz et 50 mHz. L’analyse  spectrale des signaux mesures permet de calculer, pour chaque frequence de modulation, l’amplitude et la phase de la luminance de l’echantillon et de la temperature du support. Par identification des mesures au modele conductif, il est possible de determiner les caracteristiques thermiques du materiau (diffusivite, nombre de Biot) qui sont necessaires dans les modeles thermiques. Les valeurs experimentales de luminance sont en accord, en module et en phase, avec les valeurs calculees. Les incertitudes statistiques calculees sont inferieures a 9% sur les modules et 5° sur les phases, quelle que soit l’epaisseur d’echantillon choisie. Mots cles : Detection synchrone, emissivite, mesure, modelisation, rayonnement, radiometrie