propagation dune onde thermique dans une barre soutenance projet labview 9 novembre 2007 etudiants :...

Propagation d’une onde thermique dans une barre

Soutenance Projet LabVIEW9 novembre 2007

Etudiants :

GENDRE Laurent

LECA Jean-Pierre

Professeur :

M. Sauder

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.

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

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 …

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

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 …)

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)

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 :

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 :

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

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

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

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).

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.

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.

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 :

Description de l’interface

1. Introduction

2. LabVIEW

3. Projet

4. Programme

5. Interface

6. Demonstration

7. Améliorations

8. Conclusion

Description de l’interface

1. Introduction

2. LabVIEW

3. Projet

4. Programme

5. Interface

6. Demonstration

7. Améliorations

8. Conclusion

Demonstration

1. Introduction

2. LabVIEW

3. Projet

4. Programme

5. Interface

6. Demonstration

7. Améliorations

8. Conclusion

Démonstration du programme en action !

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

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.

Questions ?

Merci de votre attention !