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Détecteur

Un détecteur est un moyen technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation pour lequel il a été spécifiquement conçu.

Des fonctions supplémentaires peuvent apporter des précisions qualitatives ou quantitatives sur la nature du phénomène observé.

Cet article présente différents détecteurs et quelques applications sans toutefois décrire les détails de leur fonctionnement qui fait l'objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise,...) d'articles plus spécialisés.

Il existe de nombreuses sortes de détecteurs:

Détection de rayonnements

Rayonnement électromagnétique (Un rayonnement électromagnétique désigne une perturbation des champs électrique et magnétique.) et particules élémentaires

  • Pellicule photographique
  • Compteur Geiger-Müller (ou compteur Geiger) (rayonnements ionisants de type particules alpha, bêta ou gamma et rayons X)
    • Compteur à grille (Le compteur à grille permet d'améliorer le compteur Geiger-Müller et de mesurer des faibles radioactivités dans le cas où l'isotope actif est relativement peu abondant dans l'élément mesuré ou le cas où il a intrinsèquement...)
  • Compteur proportionnel (Les compteurs proportionnels à gaz sont des détecteurs de radiations ionisantes, qui ont un très bon rendement pour les photons de faible énergie.) (compteur à flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun....) gazeux ou compteur scellé)
  • Cellule photoélectrique (lumière)
  • Scintillateur (Un scintillateur, est un matériau qui émet de la lumière suite à l'absorption d'un rayonnement.) ou compteur à scintillation : écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et...) fluorescent, photomultiplicateur (Le photomultiplicateur est un dispositif permettant la détection de photons. Il se présente sous la forme d'un tube électronique.) (PM) et CPM (Channel PhotoMultiplier) : comptage
  • Capteur de photoscope (Un capteur photographique est un composant électronique servant à convertir un rayonnement (UV, visible ou IR) composé de photons en un signal électrique analogique. Ce signal sera ensuite numérisé par un Convertisseur Analogique-Numérique puis...) (caméra CCD)
  • Analyse dispersive en longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est celle de...) d'onde (Une onde est la propagation d'une perturbation produisant sur son passage une variation réversible des propriétés physiques locales. Elle transporte de l'énergie sans transporter de...) et analyse dispersive en énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.)
  • Détection du rayonnement (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par exemple : radioactivité α). Par...) thermique (La thermique est la science qui traite de la production d'énergie, de l'utilisation de l'énergie pour la production de chaleur ou de froid, et des transferts...) (infrarouge) : détecteurs Qwip (Le QWIP(Quantum Well Infrared Photodetector : photodétecteur infrarouge à puits quantiques) est, comme son nom l'indique, un détecteur de rayonnement infrarouge. La gamme de longueurs d'onde couverte...)

Détection de contrefaçon

  • Détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation pour lequel il a été spécifiquement...) de faux billet de banque à l’aide de la lumière noire (La lumière noire ou lumière de Wood (du nom de l'inventeur Robert William Wood), est une lumière composée de violet et de proche ultraviolet.).

Détection des particules (sécurité au travail)

  • Poussières
  • Fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.)
  • Gaz toxique (Un gaz toxique est un gaz dont les propriétés toxiques sont utilisées comme arme lors de combats, ou contre des populations civiles (lors d'actes terroristes ou de génocides).)
  • Radon
  • etc.

Détection incendie

Principe d'une installation de détection incendie

Une installation de détection incendie a pour but de signaler à un poste central ou au personnel en charge (La charge utile (payload en anglais ; la charge payante) représente ce qui est effectivement transporté par un moyen de transport donné, et qui donne lieu à un paiement ou un bénéfice non...) de la sécurité de l'établissement tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) évènement pouvant être le signe d'un début d'incendie.

Centrale de détection incendie

En général, la centrale de détection incendie n'est qu'une partie d'un système de sécurité incendie plus complexe qui associe la détection (SDI), la mise en sécurité (CMSI) et éventuellement l'extinction (D'une manière générale, le mot extinction désigne une action consistant à éteindre quelque chose. Plus particulièrement on retrouve ce terme dans plusieurs domaines :).

Les différentes technologies

  • Détecteur ionique

Ce détecteur possède une chambre composée de deux électrodes, dans laquelle est placée un matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) radioactif (généralement une pastille d'Americium 241) émettant des rayons alpha. Une tension (La tension est une force d'extension.) est appliquée aux bornes des électrodes; un faible courant apparaît, du fait de la ionisation (L'ionisation est l'action qui consiste à enlever ou ajouter des charges à un atome ou une molécule. L'atome - ou la molécule - en perdant ou en gagnant des...) de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec...) de la chambre. Lorque des particules de fumée (La fumée, parfois appelée boucane en Amérique du Nord, est un nuage de particules solides émis par un feu ou un échauffement...) pénètrent dans la chambre, celles-ci captent une partie des rayons alpha, entraînant une diminution du courant, puis le passage en alarme du détecteur.

  • Détecteur optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.) de fumées (ponctuel)

Ce détecteur met à profit l'effet tyndall. Dans la chambre d'analyse, une LED et une photodiode (Une photodiode est un composant semi-conducteur ayant la capacité de détecter un rayonnement du domaine optique et de le transformer en signal électrique.) sont placées de telle façon que cette dernière ne reçoive jamais la lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à...) de la LED en l'absence de fumée. La pénétration de fumée dans la chambre d'analyse entraîne la réflection de la lumère de la LED sur les particules de fumée, donc la sollicitation de la photodiode. Ce détecteur est très efficace pour les fumées blanches; Il l'est un peu moins pour les fumées noires, à cause de leur faible réflectivité.

  • Détecteur linéaire de fumée

Contrairement aux détecteurs ponctuels de fumée, celui-ci fonctionne sur le principe de l'absorption ( En optique, l'absorption se réfère au processus par lequel l'énergie d'un photon est prise par une autre entité, par exemple, un atome qui fait une transition entre deux niveaux d'énergie électronique. Le photon est détruit lors de ce...) de la lumière. Le détecteur envoie des pulses lumineuses (visible ou infra-rouge) qui sont réfléchies par un catadioptre (Le catadioptre ou plus précisément un système optique catadioptrique est un dispositif rétro-réfléchissant, généralement placé sur un véhicule ou sur un...). Le détecteur mesure en permanence le niveau du signal ( Termes généraux Un signal est un message simplifié et généralement codé. Il existe sous forme d'objets ayant des formes particulières. Les...) réfléchi. Une baisse du signal reçu est interprétée comme une présence de fumée. La plupart des détecteurs linéaires ont une portée de 100m, leur permettant de couvrir de grandes surfaces. Ils sont particulièrement bien adaptés pour la surveiilance de hangars ou de gands halls. Leur principal défaut réside dans leur sensibilité à la lumière du soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type naine jaune, et composée...).

  • Détecteur optique de flamme

Ces détecteurs possèdent une cellule sensible aux rayonnements IR ou UV.

  • Détecteur de chaleur (Dans le langage courant, les mots chaleur et température ont souvent un sens équivalent : Quelle chaleur !) (thermostatique, thermovélocimétrique)

Les détecteurs thermostatiques passent en alarme lorqu'ils détectent une température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est reliée aux sensations de froid et de chaud, provenant du...) supérieure à un seuil prédéterminé. Les détecteurs thermovélocimétriques sont quant à eux sensibles à la vitesse (On distingue :) d'élévation de la température, donnant généralement une information plus précoce que les thermostatiques. Ils donnent en revanche beaucoup plus de fausses alarmes s'ils sont mal placés (ex : élévation rapide de la température dûe à l'ouverture d'un four (Un four est une enceinte maçonnée ou un appareil, muni d'un système de chauffage puissant, qui transforme, par la chaleur les produits et les objets. En cuisine, il permet de cuire des aliments. Dans un processus de production...) dans une cuisine (La cuisine est l'ensemble des techniques de préparation des aliments en vue de leur consommation par les êtres humains (voir cuisinerie). La cuisine est diverse à...) industrielle, ou à la mise en route (Le mot « route » dérive du latin (via) rupta, littéralement « voie brisée », c'est-à-dire creusée dans la roche, pour ouvrir le...) d'une chaudière...)

  • Détecteur multi-capteurs

Ceux-ci sont constitués d'un détecteur optique de fumée équipé d'un capteur (Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation d'une aiguille. On...) de chaleur aidant à la prise de décision de l'alarme feu (Le feu est la production d'une flamme par une réaction chimique exothermique d'oxydation appelée combustion.). En pratique, la sensibilité du détecteur augmente avec la température.

  • tête de sprinkleur

Pour les particuliers

  • Le détecteur-avertisseur autonome de fumée : DAAF

Il s'agit d'un détecteur de fumée couplé à une alarme. Ce petit appareil détecte la fumée dans les premiers instants d'un incendie et déclenche l'alarme.

Il donne le temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) soit de maitriser un feu naissant, soit de fuir s'il y a trop de fumée. Très facile à poser, ce type d'appareil est en général alimenté par une pile 9 volts.

Dans de nombreux pays (Pays vient du latin pagus qui désignait une subdivision territoriale et tribale d'étendue restreinte (de l'ordre de quelques centaines de km²), subdivision de la civitas gallo-romaine. Comme la...) les habitations sont équipées de type de détecteur : 93% des foyers aux États-Unis, plus de 95% en Norvège et en Suède, ils sont obligatoires dans de nombreux pays.

Lors d'un incendie la présence de DAAF divise par dix le risque de mortalité pour les nourrissons et jeunes enfants, les parents, alertés dès le début de l'incendie, ont le temps d'aller les chercher et de les évacuer avec eux.

La plupart des feux meurtriers d'habitation ont lieu la nuit, les victimes périssent dans leur sommeil (Le sommeil est un état naturel récurrent de perte de conscience (mais sans perte de la réception sensitive) du monde extérieur, accompagnée d'une diminution progressive du tonus...), asphyxiées par les fumées. La fumée est très toxique et responsable de 80% des décès. Être alerté dès la naissance d'un incendie est indispensable pour pouvoir agir contre le feu ou fuir à temps.

Détection intrusion

Types de détecteurs intrusion

  • Contacteurs d'ouverture
  • Détecteurs de bris de vitre (détecteur de choc (Dès que deux entitées interagissent de manière violente, on dit qu'il y a choc, que ce soit de civilisation ou de particules de hautes énergies.) ou vibration)
  • Détecteurs volumétriques
    • Infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde supérieure à celle de la lumière visible mais plus courte...)
    • Ultrason
    • Hyperfréquence
  • Barrière infrarouge
  • Détecteur de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) (tapis)
  • Détecteurs de vibrations (sismographes ou fil pour clôture)
  • Détecteur de son : microphones

Détection des atmosphères explosives (Explosimétrie)

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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