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Conception et modélisation d'un capteur acoustique

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par Abdoun SLIMANI
Université des sciences et de la technologie d' Oran Algérie - Magister 2010
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2.2.2 Paramqtres de l'onde ultrasonore

Cette section présente les différents paramètres nécessaires à la caractérisation de l'onde ultrasonore.

1.2.2.1 Longueur d'onde et vitesse de propagation

L'onde ultrasonore en déplacement dans un milieu donné se caractérise par sa fréquence « f » et sa longueur d'onde « ë ». Ces deux caractéristiques permettent de déterminer la vitesse de propagation des ultrasons va dans le milieu [65]:

va=ë f (2.1)

La vitesse de propagation des ultrasons dans la matière dépend essentiellement des caractéristiques du milieu (élasticité, densité). À titre d'exemple, quelques vitesses de propagation des ultrasons dans différents milieux sont répertoriées dans le tableau 2.2.

Milieu

va (m/s)

Acier

5900

Aluminium

6320

Os

3500

Caoutchouc

2300

Eau

1480

Air

334

Tab. 2.2 - Vitesse de propagation des ultrasons dans les différents milieux [65,67]

1.2.2.2 Impédance acoustique

Le comportement du milieu vis-à-vis des ultrasons est exprimé par une constante appelée impédance acoustique5 Za. Elle est définie comme le produit de la masse volumique et de la vitesse du son du milieu et donnée par la relation suivante [67]:

Za=ñ va (2.2)

1.2.2.3 Pression et intensité acoustiques

La pression acoustique varie selon la fréquence de l'onde ultrasonore. L'énergie délivrée dans le milieu dépend de ces variations de pression qui soumettent les particules du milieu à des mouvements vibratoires.

On définit l'intensité acoustique comme le flux d'énergie acoustique traversant une unité de surface perpendiculaire à la direction de propagation de l'onde par unité de temps. Elle est reliée à la pression acoustique par la formule suivante [43] :

Ia=

???? 2

(2.3)

2 ñva

Pa et Ia sont respectivement la pression et l'intensité acoustique.

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