Contribution à l'évolution de l'instrumentation ultrasonore : Application à la gestion des ressources en eau d'un réseau de la grande irrigation agricole

Abstract

Ce travail est une contribution à l’évolution de l’instrumentation ultrasonore, en l’occurrence les débitmètres et les limnimètres (mesure de niveau). La gestion rationnelle des ressources en eau d’un réseau de la grande irrigation agricole constitue à cet égard et pour l’ensemble de cette instrumentation un domaine d’application essentiel. Ces instruments occupent une place de choix parmi les nombreux dispositifs de mesure nécessaires à la conduite d’une telle gestion de ressources, notamment en période de pénurie d’eau. Ce mémoire est structuré en trois parties : Dans une première partie, constituée par les six premiers chapitres, nous présentons les éléments essentiels des connaissances acquises dans les domaines de la physique ultrasonore, de la mécanique des fluides et des capteurs intelligents. Ces connaissances étant indispensables pour l’étude des techniques ultrasonores appliquées à la mesure de débit de fluides. Dans une deuxième partie, le chapitre VII passe en revue les principales techniques de mesure de débit de fluides. Ce qui nous amène à faire le choix des techniques ultrasonores, eu égard aux avantages décisifs qu’elles procurent pour l’application envisagée. La chapitre VIII présente ensuite notre nouvelle méthode ultrasonore de mesure de débit d’écoulements en conduites fermées. Le principe de cette méthode repose sur l’accumulation des différences de temps de transit sur intervalle suffisant de manière à assurer la précision requise. Le chapitre suivant expose les premiers résultats expérimentaux et montre la validité de l’approche proposée. Enfin, la dernière partie, qui coïncide avec le chapitre X, propose des adaptations de la méthode ultrasonore élaborée, dans le but d’augmenter sa précision intrinsèque lorsque les conditions hydrodynamiques sont mauvaises. Parallèlement, nous avons proposé un procédé ultrasonore pour la mesure de niveau. Ce dispositif étant indispensable au calcul de débit d’écoulements à surface libre.