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Propagation dune onde thermique dans une barre Soutenance Projet LabVIEW 9 novembre 2007 Etudiants : GENDRE Laurent LECA Jean-Pierre Professeur : M. Sauder.

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1 Propagation dune onde thermique dans une barre Soutenance Projet LabVIEW 9 novembre 2007 Etudiants : GENDRE Laurent LECA Jean-Pierre Professeur : M. Sauder

2 Introduction 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Demonstration 7.Améliorations 8.Conclusion Cours dinstrumentation Cours théorique + miniprojet « Propagation dune onde thermique dans une barre » But : calculer la conductivité thermique de différents matériaux.

3 Introduction 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Demonstration 7.Améliorations 8.Conclusion Plan : Présentation de LabVIEW Présentation du projet Description du programme Description de linterface Démonstration Améliorations

4 Présentation de LabVIEW 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Demonstration 7.Améliorations 8.Conclusion Historique de LabVIEW : Logiciel de développement dapplications de la société National Instruments. Créé par Jeff Kodosky en Présenté sous Macintosh puis étendu sur dautres OS : Windows, UNIX, Linux, Mac OS …

5 Présentation de LabVIEW 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Demonstration 7.Améliorations 8.Conclusion Logiciel de programmation instrumentale : Domaine dapplication traditionnel de LabVIEW : commande et mesure à partir dun PC Concept dinstrument virtuel => interface graphique en permanence Fonctionnement assuré par des bibliothèques de fonctions et des outils de développement

6 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 programmation graphique : le langage G Avantages : Principal avantage : ce mode de programmation Plus intuitif : icônes, terminologie et principes familiers aux ingénieurs (symboles graphiques). Langage par flux de données et approche par diagramme Mêmes éléments que les langages classiques (variables, type de données, boucles, séquence, gestion derreurs …)

7 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 spécifiques à lacquisition de données et au pilotage dinstruments 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 (utilisation dun code récurrent => - de mémoire + facile à déboguer)

8 Présentation du projet 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Démonstration 7.Améliorations 8.Conclusion Létudiant 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 :

9 Présentation du projet 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Démonstration 7.Améliorations 8.Conclusion Solution de léquation : avec (W/m²) La pente donne donc la valeur de la conductivité thermique. RP : approximation : onde thermique de forme sinusoïdale => solution de lEQ : En posant k = μ - iν :

10 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 lamplitude max crête à crête µ est donné par la vitesse de phase de la Sinusoïde lexploitation graphique du sinus nous permet de calculer λ

11 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

12 Description du programme 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Demonstration 7.Améliorations 8.Conclusion Gestion de linterface : Cette tâche permet de réactualiser linterface lorsque lon 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

13 Description du programme 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Demonstration 7.Améliorations 8.Conclusion Acquisition Ti = f(t) : Cette tâche permet deffectuer 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).

14 Description du programme 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Demonstration 7.Améliorations 8.Conclusion Acquisition Ti = f(X) : Cette tâche permet deffectuer les actions suivantes suite à la pression de « Acquisition » : Récupération de linformation 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.

15 Description du programme 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Demonstration 7.Améliorations 8.Conclusion Echauffement de la barre : Cette tâche permet deffectuer laction suivante suite à la pression de « Chauffe » : un chauffage périodique de période 60 secondes afin davoir une température qui varie sinusoïdalement pour les capteurs.

16 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 :

17 Description de linterface 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Demonstration 7.Améliorations 8.Conclusion

18 Description de linterface 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Demonstration 7.Améliorations 8.Conclusion

19 Demonstration 1.Introduction 2.LabVIEW 3.Projet 4.Programme 5.Interface 6.Demonstration 7.Améliorations 8.Conclusion Démonstration du programme en action !

20 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 automatique

21 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 daméliorer nos compétences sur la programmation graphique et modulaire et denrichir nos connaissances sur lutilisation dappareils couplés avec labVIEW.

22 Questions ? Merci de votre attention !


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