Clips'eo

Clips’éo est un débitmètre d’eau non intrusif. Facilement maniable et petit, c'est un outil de mesure qui peut être installé en toute simplicité.

Depuis 2012, la réglementation thermique fixe des objectifs d’efficacité énergétique dans les bâtiments neufs. Dans les années à venir, les RT2015 et RT2020 prévoient de durcir ces objectifs pour atteindre des consommations maximales de 16kWhep/(m².an). Sur la totalité de l’énergie dépensée par une habitation, 11% provient du chauffage de l'eau.

Notre objectif est de sensibiliser les usagers sur cette part non négligeable en affichant le débit d’eau chaude consommée. Pour réaliser ce débitmètre, les ultrasons sont la clef du projet. Le principe est l'utilisation de la différence de temps de propagation mis par les ondes pour se déplacer entre deux transducteurs (émetteur et récepteur) : dans le sens du courant puis dans le sens inverse. Les capteurs étant espacés par une distance fixe, nous pouvons trouver la vitesse de propagation puis le débit.

Nous pouvons dégager pour ce projet les éléments principaux à la réalisation du produit. Tout d’abord, deux transducteurs piézoélectriques. Ils vont jouer le rôle d’émetteur et récepteur alternativement pour à la fois vibrer et ainsi émettre l’onde, mais aussi réceptionner l’onde à la sortie du tuyau. Le challenge de ces deux piézoélectriques est d’être placé à une distance appropriée pour recevoir convenablement un signal en sortie. Vient ensuite le microcontrôleur, composant essentiel pour envoyer un signal à la fréquence précise faisant vibrer les transducteurs. Le microcontrôleur est aussi nécessaire pour analyser le signal reçu par le transducteur à la sortie du tuyau. Un raisonnement électronique est aussi fondamental pour l’aboutissement de la chaîne complète du projet. En effet, un rehausseur de tension est nécessaire car les capteurs ont besoin de recevoir un signal de 100V pour fonctionner correctement. A ce stade, nous avons d'une part la bonne fréquence et d'autre part la bonne tension. Intervient alors le module de pilotage qui prend en compte ces deux données pour envoyer aux transducteurs un signal rassemblant la bonne tension et la bonne fréquence. La dernière réflexion électronique permet de basculer entre le mode émetteur et le mode récepteur.

Au terme de notre travail, le choix du rehausseur de tension ainsi que l’envoi du signal à la fréquence voulue par le microcontrôleur et le pilotage des transducteurs sont opérationnels. Les transducteurs peuvent donc émettre l'onde ultrasonore souhaitée.

Pour la poursuite du projet, nous avons déjà conçu le banc de test ainsi que la modélisation optimale de la pièce adaptatrice d’impédance servant de support aux transducteurs. En effet, les transducteurs ne peuvent pas être posés à même du tuyau d'eau. Il y aurait trop de pertes en intensité des ondes ultrasonores. La façon dont été conçues ces pièces permet de limiter ces pertes. En ce qui concerne la partie réception du signal, l’utilisation d’un circuit analogique est a envisagée sérieusement pour convertir les temps de propagation du capteur récepteur en tension analysable par le microcontrôleur.

Ce projet a de belles perspectives car il est innovant, accessible et aussi susceptible d'intéresser de nombreuses entreprises et des particuliers.

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