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Qu'est-ce que le BICONE ?


Que comprend-on en fait par procédé « BICONE » ?
Le procédé « BICONE », ou procédé à double cône est un procédé de mesure optique dans lequel il est possible de déterminer la distance par rapport à un objet de mesure, au moyen d’un câble à fibres optiques spécial en mode de lumière réflex.

Principe de fonctionnement

Procédé BICONE sans branche de référence
On utilise à cet effet un faisceau de câbles à fibres optiques dont les fibres optiques sont subdivisées en deux zones (zone émettrice et zone réceptrice), qui sont disposées immédiatement l’une à côté de l’autre ou bien sont disposées à une certaine distance l’une de l’autre.
 
Front ends typiques de câbles à fibres optiques :

Double fiber optics arrangement
(plastic fibers)
crescent-shaped arrangement

circular arrangement

linear arrangement
 
La lumière est maintenant alimentée via les fibres émettrices (au moyen d’une LED ou d’une diode laser) :
 
Une partie de la lumière réfléchie par la surface de l’objet vient frapper maintenant à nouveau le front end du câble à fibres optiques, et la partie de la lumière qui vient frapper les fibres réceptrices en-dessous d’un angle qui ne dépasse pas son l’ouverture numérique (plage d’angle d’insertion), parvient au récepteur (par exemple une diode photo)
 
 
La zone qui est maintenant saisie par le cône de lumière de l’émetteur et le cône de réception qui est prescrit par l’angle de réception maximal (conditionné par l’ON (ouverture numérique)) forme maintenant une quantité de découpe exacte (zone de chevauchement).
 
 
 
Il apparaît maintenant que lorsque la distance vis-à-vis de l’objet croît, la lumière absorbée par la branche de réception croît d’abord avant de retomber ensuite à nouveau une fois que la valeur maximale a été atteinte. L’augmentation du signal sur le parcours du récepteur avec une distance croissante provient de l’augmentation de la quantité de découpe du chevauchement du cône émetteur et du cône récepteur. La cause de la réception suivante du signal de réception doit être recherchée dans la distance croissante d’une quantité de lumière en diminution touchant la surface du câble à fibres optiques. Après que la lumière dirigée sur l’objet par le câble à fibres optiques émetteur a touché l’objet, cette pièce est en partie réfléchie dans l’ensemble du demi-espace, mais même en cas de lumière directement réfléchie (surfaces hautement réfléchissantes) le signal de réception diminue au fur et à mesure que la distance augmente. Par chance, le signal de réception augmente d’abord de façon proportionnelle à l’augmentation de la distance de l’objet, c’est-à-dire de façon linéaire, avant de retomber ensuite à nouveau linéairement une fois une valeur maximale atteinte.
 
La hausse est ici nettement plus rapide que le retour de signal suivant.
 
Pour que l’on puisse maintenant interpréter le signal de réception de façon claire, il faut se décider pour une application soit en faveur de la zone proche (augmentation rapide du signal d’où une plus grande précision, mais aussi une zone de mesure disponible plus petite), ou bien en faveur de la zone éloignée (baisse lente du signal de réception, précision réduite par rapport à la zone proche, mais aussi une zone de mesure relativement grande). Il faut au contraire éviter la zone tout autour de la valeur de signal maximale.
 
Comme cette méthode de mesure est ce qu’on appelle un procédé énergétique, il faut impérativement veiller à mesurer la même surface (et restant identique) une fois le calibrage effectué.
 
Procédé BICONE avec branche de référence
En revanche, si la surface de mesure change, il faut se référer à ce qu’on appelle un récepteur de référence. La branche de référence permet ici d’évaluer le comportement de réflexion de la surface de mesure. L’évaluation du signal a lieu ainsi de façon normée, c’est-à-dire en relation par rapport au signal de référence :
 
 


crescent-shaped
arrangement
circular
arrangement
linear
arrangement


 
 
La normalisation entraîne maintenant une augmentation presque linéaire par rapport à la distance de l’objet. Il n’est ici plus nécessaire de faire une distinction entre la zone proche et la zone éloignée.
 
 

Capteurs pour le procédé BICONE sans branche de référence

SPECTRO-1-FIO SPECTRO-1-FIO-IR
SPECTRO-1-FIO-UV/VIS
 

Les capteurs SPECTRO-1-FIO sont des unités d’évaluation de haute précision compensées par la température qui sont paramétrées et peuvent être linéarisées spécifiquement pour les clients au moyen d’une table de conversion. On a le choix entre une série de différents câbles à fibres optiques (LED IR, LED UV-C et LED lumière blanche).

SPECTRO-1-POF SPECTRO-1-POF-IR



Capteurs pour le procédé BICONE avec branche de référence

SPECTRO-2-FIO SPECTRO-2-FIO-
(IR1/IR)/(IR1/IR)
SPECTRO-2-FIO-
(IR2/IR)/(IR3/IR)


 


 


 

Les capteurs SPECTRO-2-FIO sont des systèmes à 2 canaux de haute précision compensés par la température. Sachant qu’un canal sert ici de branche de référence (en liaison avec les câbles à fibres optiques BICONE). Le système de capteurs peut être paramétré par l’intermédiaire d’une interface utilisateur Windows®, et être calibré et linéarisé spécifiquement pour les clients à l’aide d’une tabelle.

On dispose de différents câbles à fibres optiques pour différentes sources de lumière (UV-C, IR, lumière blanche) et zones de distances.
 


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