19
67
Spécial « INFRASONS »
a mesure infrasonore est aujourd’hui d’un grand
intérêt dans de nombreux domaines. Les 60 stations
du réseau du TICE dont 8 sont de responsabilité fran-
çaise, constitueront à terme un maillage exceptionnel.
Ce réseau mondial a été défini dans les années 90 pour
détecter des explosions nucléaires dans le cadre du Traité
de non prolifération (TNP). Quatre technologies sont
déployées (sismique, infrason, particule et gaz) pour un
total de 321 stations. D’ores et déjà, les stations existan-
tes ont permis de mesurer un très grand nombre d’évè-
nements naturels ou non naturels qui peuvent se propa-
ger sur des dizaines de milliers de kilomètres. Citons
dans cette liste les rentrées de météorites, les volcans
en éruption, les phénomènes d’avalanche, les ondes de
gravité mais aussi les explosions de toute nature ou les
tirs de carrière. La détection de ces signaux est réali-
sée grâce à une antenne acoustique constituée de 4
capteurs répartis suivant un triangle équilatéral avec un
capteur au centre. L’ouverture du réseau est alors de
quelques kilomètres.
Dans ce dispositif, l’élément central est le capteur. Il se
doit d’être robuste car toujours au contact de l’air mais
aussi extrêmement performant. Des résolutions de quel-
ques mPa sont requises sur toute la bande d’intérêt qui
va généralement de 0,01 à une vingtaine de Hertz ainsi
qu’une dynamique d’analyse supérieure à 100 dB.
Le CEA a développé le capteur MB2005 qui répond à l’en-
semble de ces spécifications. Ce capteur est reconnu par
la communauté scientifique pour sa robustesse, sa fiabi-
lité et la stabilité de sa réponse instrumentale. Il s’est
donc agit parallèlement de mettre au point un dispositif
capable d’étalonner les nombreux capteurs nécessaires
pour la constitution des stations du TICE de responsabi-
lité française. Notons qu’à ce jour, aucun laboratoire de
métrologie ne propose de prestation dans ce domaine, que
ce soit au niveau national ou même à l’échelle mondiale.
Cet article propose de décrire en détail le travail réalisé
par le CEA en métrologie acoustique basse fréquence
durant ces dix dernières années.
Un dispositif original pour la métrologie
acoustique basse fréquence appliquée
aux capteurs d’infrasons
Franck Larsonnier, Philippe Millier
CEA
DAM/DIF
F-91297 Arpajon
E-mail :
Résumé
Les signaux acoustiques infrasonores se propageant dans l’atmosphère à une
vitesse moyenne de 330 m/s sont d’un grand intérêt dans de nombreux domaines
scientifiques pour l’aide à la modélisation des phénomènes de transport
atmosphérique par exemple mais aussi à des fins de surveillance. De très nombreux
signaux ont été notamment enregistrés et caractérisés depuis la mise en place
d’un réseau de surveillance mondial initié par l’organisation du Traité d’interdiction
complète des essais nucléaires (TICE) à la fin des années 90. C’est dans ce cadre et
pour pouvoir répondre aux spécifications techniques élaborées par ce traité que le
CEA a développé dans les années 2000 un microbaromètre : le MB2005. Cet article,
après une rapide description du principe de fonctionnement du capteur, se propose
de détailler une méthode originale mise au point au CEA pour assurer la métrologie de
ces dispositifs avec une incertitude RMS de ±5% en amplitude et de ±5 degrés en
phase, tout ceci dans un cadre normatif basé sur le référentiel ISO 10012.
Abstract
Infrasound signals propagating at a mean speed of 330 m/s in the atmosphere are of
great interest in many scientific fields, for example in helping modelling atmospheric
transportation phenomena or for monitoring operations. Many sources of infrasound
have been recorded since the installation of the worldwide network built for the
comprehensive test ban treaty (CTBT) at the end of the 90’s. In order to address
to the technical specifications of this treaty, the CEA has developed at this time a
microbarometer: the MB2005. This article will first explain the main principle of the
sensor. Then in a second part, we will detail the methodology the CEA developed to
make the calibration of the system with an RMS uncertainty of ±5% in amplitude
and ±5 degrees in phase. These operations and processes are led under the standard
ISO10012 reference.
L
