Brevet FR2903566A1 — publié le 20080111

PROCEDE ET DISPOSITIF DE SURVEILLANCE D'ECLAIREMENT D'AMPOULES DE LAMPES La présente invention concerne un procédé et un dispositif de surveillance de l'éclairement d'ampoules de lampes particulièrement adapté à la surveillance des ampoules de lampes d'éclairage extérieur sur aéronefs, telles que les phares d'atterrissage, en vue de leur remplacement avant claquage. L'invention permet notamment de réaliser un suivi du vieillissement des lampes de phares d'atterrissage et de réaliser une maintenance prédictive de telles lampes. Le problème que pose le vieillissement ou le claquage de lampes telles que les phares d'atterrissage d'aéronefs, les ampoules ou diodes d'éclairage en cabine 10 pour la signalisation des sorties d'évacuation de l'appareil, est que les compagnies exploitant ces aéronefs sont confrontés au fait que l'avion n'est pas autorisé à décoller si l'une de ces lampes n'est pas opérationnelle. 15 Le temps d'intervention pour changer une ampoule claquée est tel que la compagnie doit dédommager l'opérateur de l'aéroport pour le temps supplémentaire passé et que ce temps d'intervention risque de faire perdre les créneaux de décollage alloués et de causer des retards en cascade pour les autres étapes que l'aéronef doit parcourir. 20 Le coût du temps perdu est démesuré par rapport au coût de l'ampoule. En outre du fait des disparités des ampoules ou lampes et de leurs conditions d'utilisation, il n'est pas possible de considérer un remplacement systématique de ces ampoules ou lampes selon une périodicité donnée. 2903566 2 Il a été déterminé que l'usure des ampoules conduit à une baisse de leur luminosité préalable à leur claquage. Il a aussi été constaté qu'un accroissement ou une variation anormale de l'éclairage des lampes et ampoules est aussi un indice de claquage proche et 5 notamment de claquage prématuré. La présente invention vise à réaliser un système de mesure de l'intensité lumineuse et de détection d'anomalies des ampoules d'un aéronef peu encombrant, fiable et facile à installer. Dans ce but la présente invention prévoit d'une part un dispositif de mesure de l'éclairement d'une ampoule lumineuse comportant un capteur de mesure et un dispositif de mesure et de comparaison de la valeur d'éclairement à un seuil et notamment à un seuil minimum d'éclairement ou un seuil maximal toléré de variation. La présente invention prévoit d'autre part un procédé de suivi de l'éclairement d'ampoules lumineuses qui consiste à mesurer l'éclairement desdites ampoules en phase stabilisée, de comparer la valeur mesurée à une valeur limite, notamment une valeur limite basse ou une limite de variation maximale tolérée et à déclencher une alarme lorsque la valeur de l'éclairement de l'ampoule passe sous cette limite basse ou dépasse cette valeur de variation maximale tolérée c'est à dire lorsque la différence entre la valeur de l'éclairement instantané et sa valeur stabilisée dépasse un seuil déterminé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation non limitatif de l'invention accompagné de dessins qui représentent: en figure 1: un exemple de réalisation d'un dispositif selon l'invention; en figure 2: une courbe d'éclairement d'une ampoule lors de son allumage; en figure 3: une courbe d'éclairement moyen d'une ampoule sur sa durée de vie; en figure 4: une courbe d'éclairement d'une lampe avec anomalie avant claquage. La figure 1 représente schématiquement un dispositif de mesure de l'éclairement 6 d'une ampoule lumineuse 1 selon l'invention. 2903566 3 Ce dispositif est décrit ci- après dans le cadre d'une application aéronautique pour la surveillance d'ampoules de phares d'atterrissage d'aéronefs mais peut tout en restant dans le cadre de la présente invention être utilisé dans d'autres domaines que le domaine aéronautique. 5 Ce dispositif comporte un capteur 2 de mesure d'éclairement de l'ampoule. Préférablement, le capteur de mesure 2 est calé sur une longueur d'onde déterminée représentative du comportement de l'ampoule dans le temps. Cette longueur d'onde peut en particulier être la longueur d'onde prédominante d'éclairement de l'ampoule selon la température de couleur de 10 l'ampoule. Un exemple de lampe de phare d'atterrissage est la lampe référencée Q4559X fabriquée par la société General Electric, de type PAR (lampe à déflecteur parabolique aluminisé), lampe de 600W sous 28 Volts diffusant une lumière de 765000 candelas avec une température de couleur de 3200K. 15 Pour obtenir la meilleur sensibilité de mesure pour déterminer l'usure de l'ampoule on utilisera une longueur d'onde du pic d'éclairement de l'ampoule en fonction de la température de couleur de l'ampoule. Le capteur de mesure est avantageusement muni d'un filtre ne laissant passer une bande de longueurs d'ondes centrée sur la longueur d'onde mesurée. 20 Le dispositif selon l'invention comporte en outre un dispositif 3 de mesure et de comparaison de la valeur d'éclairement 6 de l'ampoule à au moins un seuil 4, 5 fixé. Le ou les seuils peuvent être fixés par exemple selon des critères propres aux lampes à superviser ou en valeur relative par rapport à un éclairement moyen 25 de ces lampes ou tout autre critère. Une première application du dispositif selon l'invention est ainsi de permettre de mesurer l'éclairement des ampoules neuves pour la recette des lots commandés et l'acceptation des ampoules dont l'énergie d'éclairement est au dessus du seuil fixé et d'analyser le comportement d'émission de l'ampoule sur 30 une période représentative tp pour détecter toute anomalie avant livraison. Pour que la mesure soit reproductible, le capteur 2 est positionné à une distance "d" fixe de l'ampoule 1 et se positionne à cette distance à l'aide d'une pige 9. 2903566 4 Une seconde application est la mesure du vieillissement des ampoules en vue du remplacement préventif des ampoules avant leur fin de vie pour éviter les temps d'immobilisation des aéronefs dans les aéroports lors de leur exploitation sur claquage d'ampoules ayant dépassé leur durée de service normal. 5 Dans un tel cas; le capteur 2 et le dispositif de mesure 3 font soit partie d'un appareil de mesure portable déplacé par un opérateur faisant le tour de l'avion et mesurant l'éclairement de toutes les lampes critiques pour autoriser le décollage de cet avion. Alternativement le capteur et le dispositifs de mesure sont reliés à un boîtier 10 de contrôle 8 d'un opérateur au sol, ce boîtier regroupant les informations de plusieurs dispositifs de mesure et de contrôle de l'aéronef. Une troisième application est la réalisation d'une mesure automatique sans opérateur. Dans ce cas, le capteur 2 est préférablement intégré à l'ampoule 1. Il est dans ce cas avantageusement relié aux systèmes de bord 7 de l'aéronef et 15 l'information selon laquelle une ou plusieurs ampoules sont à changer se retrouve sur son tableau de bord. Le capteur peut comporter une électronique de conversion des signaux et le transformant en périphérique sur un réseau informatisé de collecte de paramètres de fonctionnement de l'aéronef. 20 Le procédé de suivi de l'éclairement 6 d'ampoules lumineuses 1 de l'invention consiste à mesurer l'éclairement desdites ampoules en phase stabilisée pour que la mesure ne soit pas perturbée par le pic d'éclairement de la phase d'allumage des ampoules. Selon le procédé de l'invention, on mesure ainsi l'éclairement des ampoules 25 après un temps de chauffe et de stabilisation "tc" desdites ampoules de l'ordre de 15 minutes. Dans le cas d'une mesure par un opérateur, l'opérateur attendra la stabilisation de l'éclairement des ampoules afin d'effectuer sa mesure. Dans le cas d'une mesure automatique et d'une mesure en continu, le 30 dispositif comprend une temporisation à partir de la détection de l'allumage des ampoules afin de ne débuter la mesure qu'après le temps de chauffe "tc" défini ci-dessus. 2903566 5 La mesure automatique a en outre l'avantage de pouvoir détecter des sautes d'éclairement représentatives d'un risque de claquage prématuré des ampoules. Une fois le régime stabilisé atteint, le procédé comporte la comparaison de 5 la valeur mesurée à une valeur limite 4 pour la mesure de la valeur nominale de l'éclairement de l'ampoule et à une limite basse 5 pour la mesure de fin de vie de l'ampoule et à déclencher une alarme lorsque la valeur de l'éclairement de l'ampoule passe sous la valeur limite définie pour l'ampoule. Ainsi, selon le procédé de l'invention, on définit une valeur limite basse 10 d'éclairement "E," caractéristique du vieillissement desdites ampoules et une limite de variation de la valeur de l'éclairement et sa valeur stabilisée et on informe un opérateur, soit le pilote soit un opérateur de maintenance ou de piste, du franchissement de cette limite basse par l'éclairement 6 des ampoules pour déclencher le changement de ces ampoules. 15 La limite de variation va permettre de détecter une variation anormale et ponctuelle de la luminosité de l'ampoule pendant la période stabilisée. Une telle variation anormale est représentée en figure 4 pour laquelle l'intensité lumineuse d'une ampoule ou d'une lampe comporte un pic 11 permettant de présumer d'un claquage proche. 20 Si la différence entre la valeur de l'éclairement 6 et l'éclairement stabilisé 4 est supérieure à un seuil EM 10 (par exemple un seuil de 10% de la valeur stabilisée) les performances de l'ampoule vont se dégrader rapidement et on risque un claquage de l'ampoule prématuré avant le seuil défini pour le vieillissement de l'ampoule. 25 La mesure d'éclairement comporte dans ce cas une comparaison de la valeur mesurée à une valeur moyenne 4 stabilisée EN et le déclenchement d'une alarme lorsque la valeur de l'éclairement de l'ampoule EM passe au delà d'un seuil 10 défini par rapport à cette valeur moyenne stabilisée. Cette mesure est préférablement une mesure en continu de l'éclairement 30 des ampoules et lampes pour détecter des variations fugitives d'éclairement de ces lampes et ampoules. L'invention ne se limite pas à l'exemple décrit et s'applique à tout type de lampes du moment où le coût d'immobilisation pour changement de lampes devient prédominant par rapport au coût des lampes et du 2903566 6 dispositif selon l'invention ou lorsque les impératifs de sécurité sont très importants. REVENDICATIONS 1 - dispositif de mesure de l'éclairement (6) d'une ampoule lumineuse (1) caractérisé en ce qu'il comporte un capteur (2) de mesure d'éclairement de l'ampoule et un dispositif (3) de mesure et de comparaison de la valeur d'éclairement (6) de l'ampoule à au moins un seuil (4, 5, 10). 2 - dispositif selon la revendication 1 pour lequel le capteur de mesure (2) est calé sur une longueur d'onde déterminée représentative du comportement de l'ampoule dans le temps. 3 - dispositif selon la revendication 1 ou 2 pour lequel le capteur (2) se positionne à une distance (d) fixe de l'ampoule (1). 4 - dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 pour lequel le capteur (2) est intégré à l'ampoule (1). 5 - dispositif selon l'une des revendications précédentes pour lequel dispositif de mesure (3) est relié aux systèmes de bord (7) d'un aéronef. 6 - dispositif selon l'une des revendications précédentes pour lequel le capteur (2) et le dispositif de mesure (3) sont reliés à un boîtier de contrôle (8) d'un opérateur au sol. 7 - dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3 pour lequel le capteur (2) et le dispositif de mesure (3) font partie d'un appareil de mesure portable. 8 - Procédé de suivi de l'éclairement (6) d'ampoules lumineuses (1) caractérisé en ce qu'il comprend une mesure de l'éclairement desdites ampoules en phase stabilisée, une comparaison de la valeur mesurée à une valeur limite (4, 5, 10) et le déclenchement d'une alarme lorsque la valeur de l'éclairement de l'ampoule passe cette valeur limite. 9 - procédé de suivi de l'éclairement d'ampoules lumineuses selon la 25 revendication 8 pour lequel on mesure l'éclairement des ampoules après un temps de chauffe et de stabilisation (tc) desdites ampoules. 10 - procédé de suivi de l'éclairement d'ampoules lumineuses selon la revendication 8 ou 9 pour lequel la valeur limite est une valeur limite basse (5) d'éclairement (El) caractéristique du vieillissement desdites ampoules et pour 30 lequel le déclenchement de l'alarme est fait lorsque l'éclairement (6) des ampoules passe sous cette limite basse pour initier le changement de ces ampoules. 2903566 8 11 - Procédé de suivi de l'éclairement (6) d'ampoules lumineuses (1) selon l'une des revendications 8 à 10 caractérisé en ce que la mesure d'éclairement comporte une comparaison de la valeur mesurée à une valeur moyenne (4) stabilisée (EN)et le déclenchement d'une alarme lorsque la valeur de 5 l'éclairement de l'ampoule (EM) passe au delà d'un seuil (10) défini par rapport à cette valeur moyenne stabilisée.