Mesure de l'effusivité thermique de matériaux solides et homogènes par une méthode de "sonde" plane

(Reçu le 17 novembre 1992, révisé le 17 février 1993, accepté le 3 mars 1993)

Abstract
A method of estimating thermal effusivity of solid materials using a planar "probe" is presented. The "thermal quadripoles" method yields four models of increasing complexity. The comparison of these models reveals that only three parameters determine the probe temperature history. A sensitivity analysis shows that a unique thermogram, corresponding to the probe center, can allow simultaneous identifications of the three parameters. One of them, the thermal effusivity of the medium, acts at the level of the first order of the asymptotic series expansion. It is therefore the easiest parameter for estimation. Comparison of measured effusivities produced by this method with those obtained through measurement of both heat diffusivity (heat pulse method) and volumetric heat (calorimeter) allows a validation of this technique.

Résumé
Une méthode de détermination de l'effusivité thermique de matériaux solides par " sonde " plane est présentée. Quatre modèles de complexité croissante sont obtenus par la méthode des " quadripôles thermiques ". La comparaison de ces modèles montre que trois paramètres suffisent à décrire l'évolution de la température de la sonde. L'analyse des sensibilités démontre qu'un seul thermogramme mesuré au centre de la sonde est suffisant pour une identification simultanée des trois paramètres. Parmi eux, l'effusivité thermique du milieu apparaît au premier ordre du développement asymptotique. C'est donc le paramètre le plus facile à identifier. Une validation de la méthode est présentée par comparaison des valeurs des mesures de l'effusivité thermique avec celles calculées à partir de la double mesure de la diffusivité thermique (méthode " flash ") et de la chaleur volumique (calorimètre).