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Recherche et développement

Suite à de longues années de recherches, PIA a mis au point une technologie qui permet de mesurer les hautes fréquences d'oscillation d'une flamme (flicker frequency). Plus précisément, cette technique permet de capter et d'analyser l'ensemble des variations présentes dans les signaux IR, et non seulement dans l'enveloppe de la flamme. Nous avons ainsi pu vérifier l'existence de fréquences d'oscillation dans la flamme allant jusqu’à 5000Hz.
Ci-dessous, voici trois courbes de flammes de différents brûleurs enregistrées en usine. Ces graphiques illustrent les signaux IR détectés par notre système, dans la région spectrale de 900 à 1700 nanomètres.
 

Figure 1 – Signaux IR d'une flamme au charbon pulvérisé

  Signaux IR d'une flamme au charbon pulvérisé
 

 

Figure 2 – Signaux IR d'une flamme au gaz naturel

  Signaux IR d'une flamme au gaz naturel
 

 

Figure 3 – Signaux IR d'une flamme à l'huile lourde

  Signaux IR d'une flamme à l'huile lourde
 


Le plus souvent, ces hautes fréquences sont perçues comme étant du bruit, et ne faisant pas parties des signaux propres à la flamme. Notre équipe a pour sa part découvert que ces hautes fréquences d'oscillation IR sont très présentes et stables, et font partie intégrante des signaux de la flamme.
Jusqu'ici, la technologie de détection employée dans l'industrie de la combustion ne permettait pas de vérifier si les flammes comportaient des hautes fréquences. Nous avons donc développé des détecteurs capables de lire ces signaux, lesquels assurent une meilleure caractérisation de la flamme, permettant une discrimination plus précise, et un meilleur ajustement.
PIA poursuit encore ses recherches sur la détection des hautes fréquences d'oscillation IR et les résultats de nos analyses nous ont amenés à développer des techniques particulièrement avancées et de nombreuses fonctionnalités améliorées, dont une décomposition en fréquence du signal IR en temps réel adaptée aux signaux aléatoires d'une flamme (voir la figure 4) et ses  filtres informatiques entièrement programmables sur l'ensemble de la gamme qui permet ainsi à l'utilisateur d'associer une flamme à une plage précise de fréquences IR.
Une interface graphique utilisateur (GUI) a aussi été conçue spécialement pour simplifier le travail des opérateurs lors des ajustements en évitant les séquences complexes et la manipulation directe des paramètres numériques. Ces nouvelles techniques ont été mises en œuvre dans nos nouveaux détecteurs de flammes, à savoir le W143 Dual IR, le W146 Dual UV/IR et le Flamoptic en cours de développement.

Figure 4 – Exemple de filtres informatiques (flamme de torche au propane)

Signaux IR d'une flamme de torche au propane

 

 

 Courbes spectrales de détecteurs et de flammes de différents combustibles 

 

Courbes spectrales du tube UV et de la cellule IR de nos détecteurs de flamme (la partie visible ne concernent que le Window 141)

courbes spectrales
 

 

Courbes spectrales des 3 différents combustibles.

  courbes spectrales