Brevet FR2735581A1 — publié le 19961220

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour estimer l'efficacité de blindage d'un tronçon approximativement rectiligne d'une jonction entre deux plaques adjacentes électriquement conductrices. Dans le cadre de la présente invention, la jonction peut être formée - soit par la face de contact entre les deux plaques adja centes au moins partiellement en contact l'une de l'au tre - soit par un corps conducteur, par exemple un joint conduc teur, d'étanchéité ou non, monté en contact entre les deux plaques qui sont disposées de manière à former entre elles une fente (au moins partiellement remplie par ledit corps conducteur). Bien que non exclusivement, la presente invention est particulièrement bien appropriée à la maintenance de joints conducteurs montés entre deux plaques conductrices et destinés à assurer à la fois une continuité électrique entre les deux plaques conductrices et une étanchéité aux fluides lorsqu'il s'agit de joints d'étanchéité conducteurs. De tels joints conducteurs existent sur de nombreux dispositifs, outils ou véhicules, et notamment sur les portes des chambres de mesure du type cage Faraday. Une autre application se trouve sur les aéronefs en particulier pour participer au blindage électromagnétique des trappes, par exemple des trappes d'accès par rapport à la structure de l'aéronef. De tels joints doivent assurer une bonne continuité électrique entre les deux plaques, par exemple entre la trappe et la structure de l'aéronef dans l'exemple précédent, notamment pour limiter la pénétration de champs électromagnétiques à l'intérieur de ladite structure, susceptibles d'engendrer des perturbations ou des endommagements, surtout si de nombreux éléments sensibles à de tels champs électromagnétiques sont agencés à l'intérieur de la structure, comme cela est par exemple le cas pour un aéronef. Généralement, les joints conducteurs sont caractérisés à l'état neuf en laboratoire par une mesure d'efficacité de blindage normalisée (norme MIL-STD 83528). A cet effet, on installe le joint conducteur à caractériser sur une trappe aménagée dans une cage de Faraday. On illumine cette trappe à l'aide d'antennes larges bandes et on mesure le champ électromagnétique à l'intérieur de la cage de Faraday. On effectue généralement deux mesures, à savoir une mesure pour une ouverture libre et une mesure pour une ouverture fermée par la trappe et le joint conducteur, et on détermine l'efficacité du blindage à partir du rapport entre ces deux mesures. En pratique, on utilise des joints présentant une efficacité de blindage suffisante adaptée à l'application envisagée. Tant que les joints utilisés conservent cette efficacité de blindage, aucun phénomène de perturbation n'est à craindre. Toutefois, de tels joints se dégradent évidemment en utilisation opérationnelle, ce qui entraîne une dégradation de la continuité électrique à travers ces joints et provoque des risques de pénétration, à l'intérieur de la structure, de champs électromagnétiques engendrés à l'extérieur de celleci. De telles pénétrations sont susceptibles d'engendrer des perturbations et des endommagements, surtout si de nombreux éléments sensibles aux champs électromagnétiques sont agencés à l'intérieur, comme indiqué précédemment. Il est donc nécessaire de remplacer tous les joints dégradés. Comme il n'existe actuellement aucune méthode plus simple que la méthode normalisée décrite précédemment et difficilement utilisable pour la maintenance en raison de la nécessité d'une cage de Faraday, aucun contrôle n'est possible et les joints sont régulièrement changés après une certaine durée d'utilisation indiquée par les fabricants, ceci quel que soit l'état réel desdits joints. Cette solution n'est bien entendu guère satisfaisante, puisque - d'une part, les joints encore en bon état sont changés après la durée d'utilisation préconisée, ce qui entraîne une augmentation inutile du coût ; et - d'autre part, des joints déjà détériorés avant la fin de cette durée d'utilisation préconisée continuent à être utilises, ce qui peut entraîner des conséquences très préjudiciables. La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. Elle concerne un procédé permettant d'estimer, de façon rapide et sûre, et à coût réduit, l'efficacité de blindage d'un tronçon approximativement rectiligne d'une jonction entre deux plaques électriquement conductrices contre des rayonnements électromagnétiques au niveau de ladite jonction. A cet effet, ledit procédé est remarquable selon l'invention en ce que - on émet, vers ledit tronçon de jonction, un rayonnement électromagnétique, présentant une polarisation approxima tivement perpendiculaire audit tronçon de jonction - on place une antenne sensible audit rayonnement électroma gnétique à proximité dudit tronçon de jonction, de façon approximativement parallèle audit tronçon de jonction - on mesure une grandeur électrique représentative du courant électrique induit sur ladite antenne par ledit rayonnement électromagnétique émis ; et - on estime l'efficacité de blindage dudit tronçon de jonction à partir de la valeur de cette grandeur electri que mesuree. Ainsi, grâce à l'invention, on est en mesure d'estimer, de façon rapide et précise, l'efficacité de blindage de toute jonction telle que prédéfinie contre des rayonnements électromagnétiques au niveau de cette jonction. Dans le cas où lesdites plaques forment entre elles une fente et ladite jonction est constituée d'un corps conducteur, par exemple un joint conducteur, agencé dans ladite fente en contact avec lesdites plaques, on place avantageusement ladite antenne de façon approximativement parallèle à la direction longitudinale d'au moins un tronçon rectiligne dudit corps conducteur. Ainsi, la mise en oeuvre de l'invention peut être effectuée directement au niveau de ladite jonction, ou dudit corps conducteur, donc sans nécessiter un démontage dudit corps conducteur et un contrôle sur un dispositif approprié spécifique (comme par exemple une cage de Faraday). Aussi, grâce à ces avantages, la présente invention est particulièrement bien appropriée à la maintenance de joints conducteurs, qu'ils soient d'étanchéité ou non, en permettant de remédier notamment aux inconvénients précités. De façon avantageuse, on émet ledit rayonnement électromagnétique à une fréquence déterminée, le cas échéant de préférence la fréquence de résonance de ladite fente, et on effectue la mesure de ladite grandeur électrique à ladite fréquence déterminée, ce qui permet d'obtenir des valeurs susceptibles de préciser et d'amplifier les résultats obtenus. Selon l'invention, on peut mesurer comme grandeur électrique sur ladite antenne, soit directement le courant électrique induit, soit une tension ou une puissance électrique représentative dudit courant induit. Par ailleurs, pour estimer ladite efficacité de blindage, on compare avantageusement la valeur électrique mesurée à une valeur électrique mesurée antérieurement pour un tronçon de jonction présentant une efficacité de blindage déterminée, une baisse de ladite efficacité de blindage entraînant une augmentation du courant induit. Ainsi-, pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, il suffit de connaître des valeurs relatives du courant induit pour différents états de dégradation de la jonction. La présente invention concerne également un dispositif pour estimer l'efficacité de blindage d'un tronçon approximativement rectiligne d'une jonction entre deux plaques électriquement conductrices. Selon l'invention, ledit dispositif est remarquable en ce qu'il comporte - des moyens d'émission comprenant par exemple une antenne d'émission du type à dipole, susceptibles d'émettre vers ledit tronçon de jonction un rayonnement électromagnétique présentant une polarisation approximativement perpendi culaire audit tronçon de jonction ; et - des moyens de mesure comportant une antenne placée à proximité dudit tronçon de jonction de façon approximati vement parallèle audit tronçon de jonction, susceptibles de mesurer une grandeur électrique représentative du courant électrique induit sur ladite antenne par ledit rayonnement électromagnétique émis, et susceptibles d'estimer à partir de la valeur de cette grandeur électri que mesurée ladite efficacité de blindage. Ainsi, grâce à l'invention, on obtient un dispositif simple et peu coûteux, pouvant de plus être utilisé de façon simple directement sur la structure à contrôler. En outre, avantageusement, l'antenne des moyens de mesure comporte un fil conducteur protégé par une gaine diélectrique, ce qui permet de réaliser l'antenne facilement et à coût réduit. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 montre schématiquement un dispositif conforme à l'invention en fonctionnement. Les figures 2 et 3 illustrent des phénomènes physiques apparaissant lors de la mise en oeuvre de la présente invention, respectivement pour une jonction en bon état et une jonction dégradée. La figure 4 illustre la mise en oeuvre de l'invention sur une structure particulière. Le dispositif 1 conforme à l'invention et représenté schématiquement sur la figure 1 est destiné à estimer l'efficacité de blindage d'une jonction 2 entre deux plaques 3 et 4 électriquement conductrices. Dans le cadre de la présente invention, ladite jonction peut être formée - conformément à un premier exemple d'application non représenté, par la face de contact des deux plaques électriquement conductrices, directement en contact l'une de l'autre ; ou - conformément à un second exemple d'application représenté sur la figure 1, par un corps électriquement conducteur 5 monté en contact entre les deux plaques 3 et 4 électrique ment conductrices, qui sont disposees de manière à former entre elles une fente 6, au moins partiellement remplie par ledit corps conducteur 5. Comme la mise en oeuvre de l'invention est la même pour ces deux exemples d'application, on décrira la présente invention ci-après uniquement en référence audit second exemple d'application représenté sur la figure 1. Ledit corps conducteur 5 peut par exemple représenter un joint conducteur destiné à relier ensemble deux plaques conductrices d'une même structure. De tels joints conducteurs, qui sont généralement destinés à assurer une continuité électrique entre deux plaques électriquement conductrices et éventuellement une étanchéité aux fluides, sont utilisés dans de nombreux domaines, dans l'industrie en général, et plus particulièrement dans l'industrie aéronautique et spatiale. La continuité électrique au travers de la jonction permet surtout de limiter la pénétration à l'intérieur de la structure, par exemple d'un aéronef, de champs électromagnétiques engendrés à ltextérieur, soit naturellement, soit artificiellement. On sait que, dans de nombreux dispositifs ou véhicules notamment aériens et spatiaux, il est absolument nécessaire de prévoir un blindage efficace contre les rayonnements électromagnétiques, puisque la présence à l'intérieur de ces dispositifs ou véhicules de rayonnements électromagnétiques élevés peut engendrer de graves perturbations et/ou endommagements, surtout lorsque des éléments sensibles y sont agencés, comme cela est par exemple généralement le cas sur des aéronef. On notera par ailleurs qu'en utilisation opérationnelle, les joints d'étanchéité conducteurs prévus à cet effet se dégradent évidemment de manière à réduire la continuité electrique et ainsi l'efficacité du blindage. Il est par conséquent impératif de les remplacer dès l'apparition d'une telle dégradation. Or, on ne connaît actuellement aucune méthode permettant de déterminer sur le lieu d'utilisation si un joint est dégradé ou non. Usuellement, on remplace ces joints dès qu'une durée d'utilisation déterminée indiquée par le fabricant est écoulée. Une telle solution n'est bien entendu guère satisfaisante, puisqu' elle ne tient pas compte de l'état (de dégradation) réel du joint conducteur changé. Le dispositif 1 conforme à l'invention, qui est destiné à estimer l'efficacité de blindage de la jonction 2, comme explicité ci-dessous, est ainsi particulièrement bien approprié à la maintenance de tels joints conducteurs, comme on le verra également ci-dessous. Selon l'invention, ledit dispositif l comporte - des moyens d'émission 7 placés d'un côté 8 de l'ensemble formé dudit corps conducteur 5 et desdites plaques 3 et 4, et donc de la jonction 2, et susceptibles d'émettre vers ladite jonction 2, au moyen d'une antenne d'émission 9, de préférence du type à dipole, un rayonnement électromagné tique R de direction k et de polarisation E approximative ment perpendiculaire à la direction longitudinale X-X (représentée sur la figure 2) de la jonction 2 ; et - des moyens de mesure 10 comportant une antenne ll qui est placée du côté 12 opposé audit côté 8 de façon approxima tivement parallèle audit tronçon de jonction 2 (donc perpendiculairement à ladite polarisation E), lesdits moyens de mesure 10 étant susceptibles de mesurer une grandeur électrique représentative du courant électrique induit sur ladite antenne 11 par ledit rayonnement élec tromagnétique émis R, et susceptibles d'estimer à partir de la valeur de cette grandeur électrique mesurée ladite efficacité de blindage. A cet effet, dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, ladite antenne ll comporte un fil électriquement conducteur 13, par exemple en cuivre, protégé par une gaine diélectrique 14 qui l'entoure. Comme explicité ci-après, lors d'une dégradation de la jonction 2 entraînant une baisse de l'efficacité de blindage de ladite jonction 2, l'émission d'un rayonnement électromagnétique R par les moyens d'émission 7 entraîne la génération d'un courant électrique induit sur ledit fil conducteur 13. On sait en outre que, plus l'efficacité de blindage de la jonction 2 est mauvaise (c'est-à-dire plus la dégradation de la jonction 2 est importante), plus le courant électrique induit est important. On est donc en mesure de constater une dégradation de la jonction ou une aggravation de cette dégradation par la mesure et la comparaison entre eux de courants induits au niveau de la même jonction à deux périodes différentes, pour deux états de dégradation différente de ladite jonction. Dans un mode de réalisation avantageux, on mesure le courant induit pour un corps 5 bon conducteur à l'état neuf et on compare cette mesure à des mesures ultérieures, par exemple lors d'opérations de maintenance. On peut alors décider du changement dudit corps conducteur 5, par exemple un joint conducteur, lorsque l'augmentation du courant induit atteint une valeur prédéterminée ou un pourcentage prédéterminé de la valeur initiale à l'état neuf. Bien entendu, au lieu de mesurer directement ledit courant induit sur l'antenne 11, on peut également mesurer une tension ou une puissance électrique, représentative dudit courant induit. Avantageusement, on émet ledit rayonnement électromagnétique R à une fréquence déterminée et on effectue les mesures, à l'aide des moyens de mesure 10, à ladite fréquence déterminée. De préférence, cette fréquence correspond à la fréquence de résonance de la fente 6 recevant ledit corps conducteur 5. De façon connue, cette fréquence de résonance dépend de la forme de la fente 6. On essaiera ci-après de fournir, à l'aide des figures 2 et 3, des explications sans doute partielles et bien entendu non limitatives en ce qui concerne l'objet de la présente invention, concernant les phénomènes physiques apparaissant lors de la mise en oeuvre de l'invention. A cet effet, la figure 2 se rapporte à un corps 5 en bon état et bon conducteur, et la figure 3 à un corps conducteur 5 localement dégradé. Comme représenté sur cette figure 2 qui correspond à une vue selon la ligne II-II de la figure l, le champ électromagnétique R, de polarisation E perpendiculaire à la direction longitudinale X-X du corps conducteur 5, ou de la fente 6, engendré par les moyens d'émission 7, provoque la génération de courants induits I sur la structure formée des plaques 3 et 4 et dudit corps conducteur 5, au travers de la jonction 2. Comme le corps 5 est bon conducteur, les lignes de courant I ne sont pas perturbées et restent parallèles entre elles (et parallèles à la polarisation E), ce qui correspond à une bonne continuité électrique au travers de la jonction 2, qui sert de blindage à la structure considérée et empêche ainsi largement la pénétration de champs électromagnétiques du côté 12 de ladite structure. En revanche, dans le cas où le corps 5 présente une dégradation localisée 15, tel que représenté sur la figure 3, les courants induits sur la surface de ladite structure au travers de la jonction 2, par le rayonnement électromagnétique R émis, présentent des lignes I2 incurvées au niveau de cette dégradation localisée 15, les lignes de courant Il éloignées de la dégradation localisée 15 restant parallèles entre elles. Cette modification de la direction des lignes de courant I2 provoque alors la génération d'un courant induit sur l'antenne 11, susceptible d'être mesuré par les moyens de mesure 10, ledit courant induit étant engendré par un champ électromagnétique non représenté, provoqué par lesdites lignes de courant incurvées I2. Il est sans doute également possible qu'une partie du courant mesuré sur l'antenne 11 soit induit directement par le rayonnement électromagnétique R émis par les moyens d'émission 7 et traversant la jonction dégradée 2. Bien entendu, les remarques précédentes doivent être considérées uniquement comme des débuts d'explication des phénomènes physiques apparaissant lors de la mise en oeuvre de la présente invention, cette dernière se basant essentiellement sur la corrélation existant entre l'augmentation de la dégradation de la jonction (c'est-à-dire la baisse de l'efficacité de blindage) et l'augmentation du courant induit mesuré. Comme indiqué précédemment, la présente invention est particulièrement bien appropriée à la maintenance de joints conducteurs, d'étanchéité ou non. A cet effet, on a représenté sur la figure 4 un exemple d'application de la présente invention, dans laquelle - la plaque conductrice 3 correspond par exemple à une structure fixe, en particulier d'un aéronef - la plaque conductrice 4 correspond à une plaque (notamment une trappe), par exemple de forme rectangulaire en plan, fixée sur ladite structure ; et - le corps conducteur 5 représente par exemple un joint conducteur, également de forme rectangulaire, dont on voit deux côtés (ou tronçons) parallèles 5A et 5B sur la figure 3, ledit corps conducteur 5 étant monté entre lesdites plaques conductrices 3 et 4. Pour la maintenance d'un tel corps ou joint conducteur, on peut mettre en oeuvre la présente invention, tel que précité, au niveau de chaque tronçon rectiligne 5A, 5B de ladite jonction (ou dudit corps conducteur 5), comme représenté pour le tronçon 5B sur la figure 3. On peut ainsi déterminer si les différents tronçons rectilignes de la jonction présentent une bonne efficacité de blindage contre des rayonnements électromagnétiques, de manière à pouvoir déterminer si ledit corps conducteur 5 doit être changé ou non. REVENDICATIONS 1. Procédé pour estimer l'efficacité de blindage d'un tronçon approximativement rectiligne d'une jonction (2) entre deux plaques adjacentes (3, 4) électriquement conductrices, caractérisé en ce que - on émet, vers ledit tronçon de jonction (2), un rayonne ment électromagnétique (R), présentant une polarisation (E) approximativement perpendiculaire audit tronçon de jonction (2) - on place une antenne (11) sensible audit rayonnement électromagnétique (R) à proximité dudit tronçon de jonc tion (2), de façon approximativement parallèle audit tronçon de jonction (2) ; - on mesure une grandeur électrique représentative du courant électrique induit sur ladite antenne (11) par ledit rayonnement électromagnétique émis (R) ; et - on estime l'efficacité de blindage dudit tronçon de jonction (2) à partir de la valeur de cette grandeur électrique mesurée. 2. Procédé selon la revendication 1, lesdites plaques (3, 4) formant entre elles une fente (6) et ladite jonction étant constituée d'un corps conducteur (5) agencé dans ladite fente (6) en contact avec lesdites plaques (3, 4), caractérisé en ce que l'on place ladite antenne (11) de façon approximativement parallèle à la direction longitudinale d'au moins un tronçon rectiligne dudit corps conducteur (5). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'on émet ledit rayonnement électromagnétique (R) à une fréquence déterminée, et en ce que l'on effectue la mesure de ladite grandeur électrique à ladite fréquence déterminée. 4. Procédé selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ladite fréquence déterminée est la fréquence de résonance de ladite fente (6). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, comme grandeur électrique à mesurer, on mesure directement le courant électrique induit. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, comme grandeur électrique à mesurer, on mesure une tension aux bornes de l'antenne (11). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, comme grandeur électrique à mesurer, on mesure une puissance électrique aux bornes de l'antenne 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour estimer ladite efficacité de blindage, on compare la valeur électrique mesurée à une valeur électrique mesurée antérieurement pour un tronçon de jonction présentant une efficacité de blindage déterminée, une baisse de ladite efficacité de blindage entraînant une augmentation du courant induit. 9. Dispositif pour estimer l'efficacité de blindage d'un tronçon approximativement rectiligne d'une jonction (2) entre deux plaques (3, 4) électriquement conductrices, caractérisé en ce qu'il comporte - des moyens d'émission (7) susceptibles d'émettre vers ledit tronçon de jonction (2) un rayonnement électromagné tique (R) présentant une polarisation (E) approximative ment perpendiculaire audit tronçon de jonction (2) ; et - des moyens de mesure (10) comportant une antenne (11) placée à proximité dudit tronçon de jonction (2) de façon approximativement parallèle audit tronçon de jonction (2), susceptibles de mesurer une grandeur électrique représen tative du courant électrique induit sur ladite antenne (11) par ledit rayonnement électromagnétique émis (R), et susceptibles d'estimer à partir de la valeur de cette grandeur électrique mesurée ladite efficacité de blindage. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens d'émission (7) comportent une antenne d'émission (9) du type à dipole. 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que l'antenne (11) des moyens de mesure (10) comporte un fil conducteur (13). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit fil conducteur (13) est entouré d'une gaine diélectrique (14).