Les mesures dans le domaine de l’acoustique, des ultrasons et des vibrations (AUV) aux basses fréquences sont utilisées par le Système international de surveillance (IMS) pour vérifier le respect du Traité d'interdiction complète des essais nucléaires. Cependant, la majorité des plages de fréquences utilisées pour la détection des AUV ne sont pas couvertes par les étalons de mesure actuels, ce qui limite la fiabilité des données obtenues. Les stations IMS sont également souvent situées dans des environnements extrêmes, ce qui pose des défis supplémentaires pour garantir l’exactitude des capteurs AUV.
Objectifs
Développement de nouvelles méthodes d'étalonnage primaires pour les systèmes de détection AUV aériens et sous-marins jusqu'à et en dessous de la plage de basses fréquences de 0,1 Hz
Développement de méthodes d'étalonnage secondaires pour les étalons de travail pour permettre la traçabilité et la fiabilité des capteurs déployés dans les réseaux de surveillance environnementaux
Ajouts des développements dans de nouvelles normes internationales pour contribuer à des mesures plus précises et traçables pour les événements environnementaux naturels et artificiels
Résumé et premiers résultats
Les travaux sont menés dans le cadre du projet européen 19ENV03 impliquant 7 laboratoires nationaux de métrologie. La métrologie française a concentré ses recherches récentes sur le développement et la validation de la modélisation acoustique en fluide thermo-visqueux pour l'étalonnage de pression en cavités fermées ainsi que sur le développement d'un pistonphone laser spécifique pour l'étalonnage primaire de microphones et microbaromètres aux fréquences infrasonores. Le principe général est que le capteur à étalonner est exposé à une pression acoustique calculable, produite dans un coupleur fermé de volume connu qui est entraîné par un piston produisant une vitesse volumique mesurable. Ce pistonphone laser spécifique dédié à l'étalonnage des infrasons est en cours de validation.
D’autre part, la métrologie française développe un dispositif basé sur une cavité Fabry Perot pour effectuer des mesures de pression depuis la pression en régime quasi-statique (40 mHz) à la plage acoustique (20 Hz). Cette instrumentation sera comparée aux autres méthodes avec potentiellement le développement d’une méthode optique d'étalonnage des microphones.
Impacts scientifiques et industriels
- Nouvelle traçabilité pour les industriels
- Nouvelles possibilités de mesures pour la météorologie qui devrait conduire à une amélioration des modélisations
Publications et communications
VINCENT P., LARSONNIER F., RODRIGUES D. et DURAND S., "Analytical modelling and characterisation of an infrasound generator in the air", Applied Acoustics, 148, mai 2019, 476-483, DOI:10.1016/J.APACOUST.2018.12.033
VINCENT P., RODRIGUES D., LARSONNIER F., GUIANVARC'H C. et DURAND S., “Acoustic transfer admittance of cylindrical cavities in infrasonic frequency range”, Metrologia, 56, 2019, DOI: 10.1088/1681-7575/aaee28
Partenaires
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