Généralités sur l’impédancemétrie

Généralités sur l’impédancemétrie

L’IMPÉDANCEMÉTRIE EST UNE SCIENCE

Un bref historique de l’impédancemétrie

Les premiers tests relatant l’impédance électrique remontent à Georg Simon OHM (1788-1854), célèbre physicien ayant établit les relations fondamentales entre courant, tension et résistance électrique. Cette science s’est vulgarisée ces dernières années en particulier dans le domaine médical ou paramédical. Il faut toutefois savoir que l’impédancemétrie a été mise en œuvre dans les emballages dès les années 1980. Le LEREM, quant à lui pratique ces études depuis les débuts des années 90.

Imaginez que vous soyez en capacité de matérialiser par un modèle mathématique un ensemble d’éléments et que ces éléments puissent vous donner des grandeurs physiques que vous puissiez étudier de façon absolue mais aussi de façon relative, par exemple comment évoluent-elles dans le temps. 

C’est ce qui se passe avec les pèses personnes modernes qui vous donnent en plus de votre poids votre indice de masse graisseuse, votre indice de masse musculaire voire d’une mesure à l’autre comment votre régime alimentaire fait évoluer votre masse musculaire…

C’est un des multiples exemples de l’application des mesures impédancemétries. Les résultats vulgarisés de ces mesures sont passés par des modélisations mathématiques. Les modèles mathématiques ont été calibrés sur la base de résultats de mesures de signaux très faibles et très précis électriques à différentes fréquences. Ces résultats ont ensuite permis de représenter votre corps en un modèle électrique équivalent d’un circuit RLC (résistif, inductif, capacitif).

De très faibles courants, sans aucun danger, traversent votre corps en passant par les pieds et les mains et par les points de mesure qui sont appliqués sur votre corps. Vous connaissez maintenant le principe de base des mesures d’impédancemétrie. 

APPLICATION DANS NOTRE DOMAINE

Comment peut-on maintenant mettre l’impédancemétrie au service des emballages métalliques ?

On procèdera plus ou moins de la même façon que le pèse personne, par l’application d’une faible différence de potentielle de grande précision à différentes fréquences sur l’emballage.

En fonction des résultats, on cherchera à créer un modèle RLC équivalent. On ne cherchera pas à trouver la masse musculaire de l’emballage mais à trouver une combinaison, vernis intérieur, substrat, formule conditionnée qui présente un modèle mathématique donnant une grande résistance et une capacité très faible. Qui plus est, des mesures seront répétées à intervalles réguliers de manière à confirmer, ou pas la stabilité des résultats dans le temps. 

Il sera, par exemple possible sur une période de 4 semaines de confirmer de façon fiable qu’une combinaison vernis, substrat métallique, formulation n’est pas stable et donc d’anticiper de mauvais résultats de test d’entreposage (ou de compatibilité). 

On procèdera plus ou moins de la même façon que le pèse personne, par l’application d’une faible différence de potentielle de grande précision à différentes fréquences sur l’emballage.

Ces mesures ne peuvent s’appliquer que si la formule conditionnée est suffisamment conductrice. Certaines formules, dans de rare cas, ne sont pas conductrices et donc ne permettent pas les études par impédancemétrie.

L’évaluation de la conductivité des formules peut être réalisée assez facilement par une mesure au conductimètre. Les générateurs de signaux faibles appelés potentiostat sont également prévus pour se mettre en sécurité si la formule n’est pas compatible avec les moyens de mesure. On notera que ces études ne peuvent pas se substituer aux études de compatibilité par entreposage. C’est une méthode comparative fiable pour savoir plus rapidement quelle combinaison vernis-substrat, ne sera, in-fine pas compatible.

Par ailleurs, le matériel et les systèmes de traitement des mesures ont évolué. Le LEREM, sur ce point sera équipé de matériel neuf à l’état de l’art dès décembre 2021. Ce point sera développé dans un prochain article.

Fort de plus de trente années d’expérience dans ce domaine et équipé de matériel moderne, le LEREM est à votre disposition pour réaliser des études de compatibilité contenant-contenu par impédancemétrie. 

Appareil d'impédancemétrie

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