propagation dune onde thermique dans une barre soutenance projet labview 9 novembre 2007 etudiants :...
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Propagation d’une onde thermique dans une barre
Soutenance Projet LabVIEW9 novembre 2007
Etudiants :
GENDRE Laurent
LECA Jean-Pierre
Professeur :
M. Sauder
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Introduction
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
• Cours d’instrumentation• Cours théorique + miniprojet• « Propagation d’une onde thermique dans
une barre »• But : calculer la conductivité thermique de
différents matériaux.
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Introduction
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
Plan :Plan :
• Présentation de LabVIEW• Présentation du projet• Description du programme• Description de l’interface• Démonstration• Améliorations
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Présentation de LabVIEW
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
Historique de LabVIEW :Historique de LabVIEW :
• Logiciel de développement d’applications de la société National Instruments.• Créé par Jeff Kodosky en 1986.• Présenté sous Macintosh puis étendu sur d’autres OS : Windows, UNIX, Linux, Mac OS …
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Présentation de LabVIEW
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
Logiciel de programmation instrumentaleLogiciel de programmation instrumentale : :
• Domaine d’application traditionnel de LabVIEW : commande et mesure à partir d’un PC• Concept d’instrument virtuel => interfacegraphique en permanence• Fonctionnement assuré par des bibliothèques de fonctions et des outils de développement
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Présentation de LabVIEW
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
• Logiciel comparable aux systèmes de développement en C ou JAVA (lignes de code)• Démarcation par son mode de programmationgraphique : le langage G
Avantages :
• Principal avantage : ce mode de programmation• Plus intuitif : icônes, terminologie et principesfamiliers aux ingénieurs (symboles graphiques).• Langage par flux de données et approche pardiagramme• Mêmes éléments que les langages classiques(variables, type de données, boucles, séquence,gestion d’erreurs …)
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Présentation de LabVIEW
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
• Bibliothèques de fonctions étendues• Routines (blocs pré-programmés)• Bibliothèques de fonctions spécifiquesà l’acquisition de données et au pilotaged’instruments VXI, GPIB ou liaison série.
Comment marche LabVIEW ?
• Programme = VI• 3 composants : FA, diagramme et icônes• Structure hiérarchique et modulaire : programme principal et sous-VI (utilisationd’un code récurrent => - de mémoire + facile à déboguer)
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Présentation du projet
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Démonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
• L’étudiant dispose de 3 barres (acier, alu, cuivre) • Thermocouples placés tous les 10cm• Chauffage afin de calculer la conductivité (W/mK)
Modélisation du problème :
• Equation différentielle par bilan énergétique :
avec
• RS et modèle sans pertes :
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Présentation du projet
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Démonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
• Solution de l’équation :
avec (W/m²)
• La pente donne donc la valeur de la conductivité thermique.
• RP : approximation : onde thermique de forme sinusoïdale => solution de l’EQ :
En posant k = μ - iν :
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Présentation du projet
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Démonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
On a donc :
λ est donc fonction de µ, ν et ω• ω est donnée par la période de la sinusoïde• ν est donné par l’amplitude max crête à crête• µ est donné par la vitesse de phase de la Sinusoïde
l’exploitation graphique du sinus nous permetde calculer λ
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Description du programme
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
Le programme nécessite d'être multitâche.
Pour ce faire, on utilise 4 tâches qui sont :• une gestion interface• une acquisition Ti=f(t)• une acquisition Ti=f(x) avec le calcul de λ• un échauffement de la barre
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Description du programme
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
Gestion de l’interface :Gestion de l’interface :
Cette tâche permet de réactualiser l’interface lorsque l’on effectue les actions :• Arrêt de Ti=f(t)• Arrêt de T=f(X)• Arrêt de la chauffe• Reset graphique 1• Reset graphique 2• Sélection du régime• Choix d'un menu• Sortie de l'application
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Description du programme
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
Acquisition Ti = f(t) :Acquisition Ti = f(t) :
Cette tâche permet d’effectuer les actions suivantes suite à la pression de « Démarrer » :• Acquisition de la température des 8 thermocouples positionnés tout les 10 cm.• Enregistrement des valeurs dans un tableur.• Tracé du graphique Ti = f(t).
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Description du programme
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
Acquisition Ti = f(X) :Acquisition Ti = f(X) :
Cette tâche permet d’effectuer les actions suivantes suite à la pression de « Acquisition » :• Récupération de l’information curseur.• Récupération des valeurs de température des capteurs dans le fichier tableur.• Tracé du graphique Ti = f(X).• Linéarisation de la pente.• Calcul de Lambda.
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Description du programme
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
Echauffement de la barre :Echauffement de la barre :
Cette tâche permet d’effectuer l’action suivante suite à la pression de « Chauffe » :• un chauffage périodique de période 60 secondes afin d’avoir une température qui varie sinusoïdalement pour les capteurs.
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Description du programme
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
Example de code pour chauffer la barre :Example de code pour chauffer la barre :
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Description de l’interface
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
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Description de l’interface
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
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Demonstration
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
Démonstration du programme en action !
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Améliorations
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
Les améliorations possibles sont :• Chargement/sauvegarde des courbes• Génération/Impression de rapports• Envoi d’email automatique
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Conclusion
1. Introduction
2. LabVIEW
3. Projet
4. Programme
5. Interface
6. Demonstration
7. Améliorations
8. Conclusion
Ce projet nous a permis de mieux appréhender le domaine du développement LabVIEW.
Il nous a entre autre permis d’améliorer nos compétences sur la programmation graphique et modulaire et d’enrichir nos connaissances sur l’utilisation d’appareils couplés avec labVIEW.
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