Détecteur de gaz explosifs à perle catalytique ou pellistor

[eltiti33]

Objet : Détecteur de gaz explosifs à perle catalytique ou pellistor

Bonjour,

J'aimerais calculer la puissance dissipée "Effet Joule" d'une pellistor.

Pellistor = [(filament de platine enroulé (L = ? mm ; diam. = ? mm)
et noyé dans une bille de céramique poreuse (L = 2 mm et diam. = 1 mm)].


P = 0,48 W (au pont) ; U = 2 V (au pont) ; I = ? A ; R pellistor = ? Ohms


1) P = U x I => I = P / U = 0,48 / 2 = 0,24 A soit 240 mA au borne du pont => C'est juste ?

2) Peut-on calculer la résistance (constante, on ne la fait pas variée) de chaque pellistor ?

3) P = R x I² => Peux-t-on utiliser cette loi sachant que la pellistor fonctionne comme une résistance ?

4) R pellistor = (휌 x L) / s (avec s = 휋 x r²) ; R pellistor = [(94x10-9) x ?] / [휋 x (?)²] = ? Ω

Merci d'avance.

eltiti33

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[DAUDET78]

Tu te casses la tête pour rien !
Le courant est de 175mA dans la branche pellistor . donc la résistance de deux pellistors en série est de 2/0,175= 11,42 Ohm

maintenant, le but final de ta question .... je ne vois pas .

[eltiti33]

Bonjour,

Merci de votre réponse.

Je me suis mal exprimé en fait ce que je cherche à trouver :

C'est la température en °C dégagée par une pellistor.

Cordialement.

[DAUDET78]

C'est la température en °C dégagée par une pellistor.

Pourquoi tu cherches cette valeur ?
Il n'y a pas de réponse ......
Une résistance reçoit une certaine puissance et son élévation de température est fonction de sa résistance thermique (en °/W) ..... qui rdt fonction de sa taille, du courant d'air local, bref , de l'age du capitaine !

[A voir en vidéo sur Futura]

[nornand]

En puissance 0,5 W .

[eltiti33]

Salut,
Ok ! Ce n'est pas gagné pour connaître sa température (il n'y a pas d'équation ?)
Comment démontrer que les pellistors dégagent alors une chaleur comprise entre 400°C - 600°C ?
Je suis en train de rédiger un rapport technique (mission réalisée : mise en place de détecteurs de gaz explosif) et scientifique (en rapport avec le technique).
Merci.

[DAUDET78]

Faire une mesure réelle de la température.
L'idéal , une caméra thermique. Ou un thermomètre sans contact
350° max http://www.miniinthebox.com/fr/sans-...od_description
800° max http://www.trotec24.com/fr-fr/instru...FaEewwod0RMA0g

[FC05]

Comment démontrer que les pellistors dégagent alors une chaleur comprise entre 400°C - 600°C ?

Déjà il faudrait que tu te penches sur le problème sérieusement. Une chaleur ne s'exprime pas en °C mais en joule ! Comment peux tu prétendre écrire un rapport technique alors que tu ne maîtrises pas les bases ? Et ces bases sont celle-là même qui permettent de comprendre le fonctionnement de ce type de détecteur !

[eltiti33]

Contexte : Mission réalisée en 2008 (ça fait 5 ans)

Hypothèse :
Nous considérons que les pellistors sont des résistances statiques.
Nous posons le temps à t = 1 s, la température ambiante est de 26,85°C.
- U la tension en entrée des pellistors est de 2,1 Vcc.
- I l’intensité en entrée des pellistors est de 0,175 A.
- 휌 la résistivité du platine est de 94x10-9 Ω.m à 26,85°C.
- L la longueur du filament de platine en m.
- Ø filament de platine le diamètre du filament de platine est de 10x10-6 m.

1) Calcul du rayon du filament de platine :

r filament de platine = Ø filament de platine / 2
r filament de platine = 10x10-6 / 2 = 5x10-6 m

3) Calcul de la longueur du filament de platine qui constitue une pellistor à 26,85°C :

R = (휌 x L) / s (avec s = 휋 x r²) => L = (휋 x r² x R) / 휌
L filament de platine = (휋 x (5x10-6)² x 6) / 94x10-9 = 0,005 m ou 5 mm

3) Calcul de la résistance des/d’une pellistor(s) :

U = R x I => R = U / I
R 2 pellistors = 2,1 / 0,175 = 12 Ω
R 1 pellistor = 12 / 2 = 6 Ω

4) Calcul de la puissance absorbée par les/une pellistor(s) à l’instant t :

P = U x I
P absorbée 2 pellistors = 2,1 x 0,175 = 0,3675 W ou 367,5 mW
P absorbée 1 pellistor = 0,3675 / 2 = 0,18375 W ou 183,75 mW

5) Calcul de l’énergie dissipée par effet Joule des/d’une pellistor(s) à l’instant t :

P Joule = R x I²
P Joule 2 pellistors = 12 x 0,175² = 0,3675 W ou 367,5 mW
P Joule 1 pellistor = 0,3675 / 2 = 0,18375 W ou 183,75 mW

Comment expliquer qu'avec 0,18375 W d'énergie dissipée, on arrive à avoir 400°C - 600°C (hypothèses à modifier, courbes, équations,...) ?

[DAUDET78]

Comment expliquer qu'avec 0,18375 W d'énergie dissipée, on arrive à avoir 400°C - 600°C (hypothèses à modifier, courbes, équations,...) ?

Tes calculs servent à rien .....
Il te manque la résistance thermique de ton composant qui dépend essentiellement de sa constitution physique! Un filament d'une lampe de poche qui dissipe 0,5W monte à plus de 800° .

Si celle-ci est de 100°/W (par exemple), une puissance dissipée de 0,5W élève sa température de 100*0,5= 50° par rapport à la température ambiante.
Seul un thermomètre te permet de déterminer Rth . Point barre.

[marc100x]

Bonjour Eltiti33,
je vois que ce sujet perdure...ayant travaillé par le passé dans ce domaine, voici quelques infos:
une approche approximative consiste à considérer que le filament de platine (autour duquel a été fait le dépot d'alumine puis de catalyseur, ou d'inhibiteur pour le compensateur) voit sa résistance augmenter avec la température atteinte (coeff R(1+alpha*T)).
dans votre calcul, une seconde doit déjà être supérieure à la constante de temps thermique du peliistor (c'est à dire qu'il est déjà à sa température de fonctionnement de 4-600°C
Il faut donc mesurer la vraie résistance à froid du pellistor (si besoin avec un circuit simple qui limite à qq mA le courant pour ne pas l'échauffer)
.
le rapport résistance à chaud /résistance à froid permet alors d'en déduire une température moyenne qui devrait suffire à votre démonstration (fourchette 400-600°C)
Pour relier la puissance dissipée à la température, le modèle complet devrait tenir compte de la puissance injectée, de la perte de chaleur par les broches, de celle perdue par convection et dans une moindre mesure par rayonnement (c'est faisable à condition d'étoffer les mesures et d'appliquer un protocole expérimental permettant par exemple de supprimer la fuite par convection...).

A noter que le pellistor est isolé de l'atmosphère à surveiller par un fritté poreux, empêchant la retro-propagation d'une flamme éventuelle.
Par ailleurs, la surface chaude étant très petite, l'inflammation du gaz à surveiller est plus difficile ( dans le cas général ,plus la surface chaude est grande et plus la température d'inflammation réelle est basse par rapport à la donnée issue d'un test réalisé dans un appareil standardisé)

Félicitations à votre intuition qui vous fait sentir qu'il y a un moyen simple d'approcher la tempréature!
marc.