II.8.2 Concentration du gaz débité dans le
dispositif de détection
Nous avons eux recours à une technique
développée dans notre laboratoire (LMESM) (voir annexe) depuis
déjà quelques années, pour calculer la concentration de la
vapeur d'éthanol générée à partir de sa
phase liquide sous l'influence d'un flux d'azote N2 (comme gaz
vecteur) de débit fixé à 5 (l/min) maintenu
durant toute l'opération du barbotage (figure II.17).
Chapitre II Procédure expérimentale et
Techniques de caractérisation
8
7
1
2
3
4
6
5
Figure II.17. Schéma de principe du
barbotage suivi au LMESM pour contrôlé la variation
du
Débit d'éthanol. 1. Entrée d'Azote
N2, 2. Sel gemme pour éliminer l'humidité,
3. Sortie du
gaz N2 sans humidité, 4.
Bocal en verre, 5. Support métallique,
6. Ethanol liquide, 7. Sortie de
gaz
Ethanol + N2, 8. Seringue pour contrôler le volume
d'éthanol.
Nous nous basons sur le développement des
paramètres chimiques fondamentaux de la solution utilisée
(l'éthanol liquide dans notre cas) :
Avec :
Déthanol = 0,7896,
ñéthanol La masse volumique de
l'éthanol, ñeau La masse volumique de l'eau
= 1g/cm3 (CGS).
En premier lieu, il faut calculer le volume de l'éthanol
gazeux V':
Est le nombre de moles de C2H5OH contenues dans le
volume V. avec :
N, D, M, m sont respectivement Le
nombre de moles, la densité de l'éthanol, la masse molaire de
l'éthanol, la masse d'éthanol.
donc :
Le débit d'éthanol gazeux s'écrit donc comme
suit :
Finalement, la concentration de l'éthanol gazeux
porté par l'azote se fait évaluer à partir du rapport
comme suit :
Et pour une concentration donnée en multiplie par
106 pour trouver sa valeur en ppm (partie par million).
II.8.3 Banc de caractérisation électrique du
capteur de gaz
Nous avons mis en place un dispositif expérimental,
conçu spécialement dans notre laboratoire (LMESM) (voir annexe)
pour tester nos capteurs de gaz. Il est constitué d'une part d'un
système d'alimentation du four, et d'autre part d'un système pour
effectuer les mesures électriques, en l'occurrence la
résistance.
On met notre capteur dans sont emplacement. La partie
chauffage sera reliée avec un générateur de tension
accordé avec deux multimètres, un pour mesurer le courant qui
passe à travers le mini four et l'autre pour contrôler la tension
d'alimentation de ce dernier, tandis que la partie exposé aux gaz, sera
reliée à un multimètre numérique d'une grande
résolution, ou on suivra la variation de sa résistance pendant
:
- Le cycle d'échauffement sous air.
- Le cycle d'introduction du gaz d'éthanol (cf. la
réponse du capteur).
6 7
3
2
4
1
5
9
8
Figure II.18. Schéma de principe du
dispositif pour le test du capteur. 1. Entré de
gaz
(éthanol + N2). 2. Contact métallique (W)
pour mesurer la résistance de l'oxyde de zinc.
3.
Capteur de gaz. 4. Support en
céramique. 5. Contact métallique (en W) pour
mini four. 6.
Ampèrmètre. 7.
Générateur de tension pour l'alimentation du mini four.
8. Voltmètre. 9.
Digimètre
pour mesurer la résistance de ZnO non dopé et dopé.
| 
