Brevet FR3134182A1 — publié le 20231006

Procédé de contrôle non destructif comprenant : acquisition (104) de signaux ( ) représentatifs d’ondes ultrasonores circulant dans une structure ; détermination (106) d’une gamme de valeurs ( ) d’une grandeur physique atteintes au cours de la première phase ; estimation (108) d’un modèle ( ) représentatif d’un état de référence de la structure; calcul (110) d’un seuil ( ) ; acquisition (202) d’un nouveau signal ( ) ; mesure (204) d’une nouvelle valeur ( ) de la grandeur physique lors de l’acquisition du nouveau signal ( ) ; à partir du nouveau signal ( ) et du modèle ( ), détermination (208) d’un indice de dégradation de la structure ( ) ; mise à jour du modèle ( ) à l’aide du nouveau signal ( ) si : la nouvelle valeur est hors de la gamme de valeurs ( ) et l’indice de dégradation de la structure ( ) n’a pas franchi le seuil ( ) ; mise à jour de la gamme de valeurs pour inclure la nouvelle valeur. Figure pour l’abrégé : figure 2 procédé et système de contrôle non destructif d’une structure allongée telle qu’un rail Le présent document concerne un procédé et un système de contrôle non destructif d’une structure allongée telle qu’un rail. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE Il est connu des procédés de contrôle non destructif d’une structure. Certains de ces procédés estiment l’état de santé d’une structure en se fondant sur des signaux émanant de la structure, et donc porteurs d’information sur cette structure. Ces signaux sont acquis à l’aide de capteurs. Un problème qui se pose avec de tels procédés est celui des fausses alarmes. Une fausse alarme survient lorsqu’il est diagnostiqué que la structure présente un défaut, alors qu’en réalité un tel défaut n’est pas présent. Un but de l’invention est de contrôler une structure allongée de manière non destructif, d’une manière qui s’efforce de réduire l’apparition de fausses alarmes. Il est à cet effet proposé, selon un premier aspect, un procédé de contrôle non destructif d’une structure allongée telle qu’un rail, le procédé comprenant : au cours d’une première phase, acquisition de signaux de référence représentatifs d’ondes ultrasonores circulant dans la structure allongée, l’acquisition étant mise en œuvre par un système d’acquisition sensible à une grandeur physique, détermination d’une gamme de valeurs de la grandeur physique atteintes au cours de la première phase, à partir des signaux de référence, estimation d’un modèle de référence représentatif d’un état de référence de la structure allongée dans lequel la structure allongée s’est trouvée au cours de la première phase, à partir des signaux de référence, calcul d’un seuil, au cours d’une deuxième phase postérieure à la première phase, acquisition d’un nouveau signal représentatif d’une ondes ultrasonore circulant dans la structure allongée, le nouveau signal étant acquis pendant que la structure allongée se trouve dans un deuxième état, mesure d’une nouvelle valeur de la grandeur physique lors de l’acquisition du nouveau signal, à partir du nouveau signal et du modèle de référence, détermination d’un indice de dégradation de la structure allongée associé au nouveau signal, l’indice de dégradation de la structure allongée associé au nouveau signal indiquant un niveau de dégradation du deuxième état de la structure allongée par rapport à l’état de référence de la structure allongée, mise à jour du modèle de référence à l’aide du nouveau signal si au moins les conditions suivantes sont réunies : la nouvelle valeur de la grandeur physique se trouve hors de la gamme de valeurs, et l’indice de dégradation de la structure allongée associé au nouveau signal n’a pas franchi le seuil, mise à jour de la gamme de valeurs de sorte que la gamme de valeurs inclue la nouvelle valeur de la grandeur physique. Le procédé selon le premier aspect peut en outre comprendre les caractéristiques optionnelles suivantes, prises seules ou en combinaison lorsque cela est techniquement possible. De préférence : l’étape d’acquisition au cours de la deuxième phase est répétée si bien qu’une séquence de signaux débutant par le nouveau signal est acquise au cours de la deuxième phase, la séquence comprenant signaux consécutifs, les étapes de mesure et de détermination d’un indice de dégradation sont répétées pour chacun des signaux consécutifs, la mise à jour du modèle de référence est mis en œuvre en une seule fois à l’aide des signaux consécutifs si au moins les conditions suivantes sont réunies : lors des acquisitions respectives des signaux consécutifs de la séquence, ont été mesurées valeurs de la grandeur physique qui sont toutes hors de la gamme de valeurs, et à partir des signaux consécutifs de la séquence et du modèle de référence, ont été déterminés indices de dégradation respectivement associés aux signaux consécutifs qui n’ont pas franchi le seuil. De préférence, la mise à jour du modèle de référence est déclenchée après la mesure d’une valeur de la grandeur physique qui entre pour la première fois dans la gamme de valeurs depuis l’acquisition du nouveau signal. De préférence, le procédé selon le premier aspect comprend la génération d’un résultat indiquant la présence d’un défaut dans la structure allongée à condition que l’indice de dégradation de la structure allongée associé au nouveau signal a franchi le seuil. De préférence : : l’étape d’acquisition au cours de la deuxième phase est répétée si bien qu’une séquence de signaux débutant par le nouveau signal est acquise au cours de la deuxième phase, la séquence de signaux comprenant signaux consécutifs, la génération du résultat indiquant la présence d’un défaut dans la structure allongée est mise en œuvre si les conditions suivantes sont réunies : à partir des signaux consécutifs de la séquence et du modèle de référence, ont été déterminés indices de dégradation respectivement associés aux signaux consécutifs qui ont tous franchi le seuil. De préférence : l’étape d’acquisition au cours de la deuxième phase est répétée au cours de la deuxième phase, le système d’acquisition utilisant une période d’acquisition séparant les instants d’acquisitions de deux signaux consécutifs, l’étape de mesure est répétée pour chacun des signaux de la séquence, la période d’acquisition utilisée par le système d’acquisition est ajustée à : une première durée lorsqu’au moins les conditions suivantes sont réunies : la nouvelle valeur de la grandeur physique est dans la gamme de valeurs, et l’indice de dégradation de la structure allongée associé au nouveau signal n’a pas franchi le seuil, une deuxième durée strictement inférieure à la première durée, lorsque que la nouvelle valeur de la grandeur physique est hors de la gamme de valeurs, une troisième durée inférieure ou égale à la deuxième durée, lorsqu’au moins les conditions suivantes sont réunies : la nouvelle valeur de la grandeur physique est dans de la gamme de valeurs, et l’indice de dégradation de la structure allongée associé au nouveau signal a franchi le seuil. De préférence, le procédé selon le premier aspect comprend par ailleurs les étapes suivantes : calcul d’une variance du nouveau signal, génération d’un résultat indiquant une casse du rail à condition que la variance dépasse un seuil de variance prédéfini. De préférence, l’estimation du modèle de référence comprend une décomposition en valeurs singulières d’une matrice C formée à partir des signaux de référence, la décomposition étant réalisée comme suit : où : S est une matrice comprenant les valeurs singulières de la matrice C, U est une matrice comprenant des vecteurs singuliers à gauche respectivement associés aux valeurs singulières, V est une matrice comprenant des vecteurs singuliers à droite respectivement associés aux valeurs singulières, le modèle de référence étant formé par un sous-ensemble de vecteurs sélectionnés parmi les vecteurs singuliers à gauche ou parmi les vecteurs singuliers à droite. De préférence, le seuil est calculé par la formule suivante : où : est une distribution de khi-deux avec degrés de libertés et un niveau de signification , , avec est le nombre de signaux de référence acquis, est une valeur singulière de la matrice S d’indice j associée à des vecteurs singuliers non sélectionnés pour former le modèle de référence. De préférence, la grandeur physique est ou dépend : d’une température atteinte par la structure allongée, d’un taux d’humidité et/ou d’une pression subie par la structure allongée. Il est également proposé, selon un deuxième aspect, un système configuré pour la mise en œuvre du procédé selon le premier aspect. Le système selon le deuxième aspect est un système de contrôle non destructif d’une structure allongée telle qu’un rail, le système comprenant : un système d’acquisition de signaux sensible à une grandeur physique, le système d’acquisition étant configuré pour : au cours d’une première phase, acquérir des signaux de référence représentatifs d’ondes ultrasonores circulant dans la structure allongée, au cours d’une deuxième phase postérieure à la première phase, acquérir un nouveau signal représentatif d’une ondes ultrasonore circulant dans la structure allongée, le nouveau signal étant acquis pendant que la structure allongée se trouve dans un deuxième état, un système de mesure configuré pour : déterminer une gamme de valeurs de la grandeur physique atteintes au cours de la première phase, mesurer une nouvelle valeur de la grandeur physique lors de l’acquisition du nouveau signal, un module de traitement configuré pour : à partir des signaux de référence, estimer un modèle de référence représentatif d’un état de référence de la structure allongée dans lequel la structure allongée s’est trouvée au cours de la première phase, à partir des premier signaux, calculer un seuil, à partir du nouveau signal et du modèle de référence, déterminer un indice de dégradation de la structure allongée associé au nouveau signal, l’indice de dégradation de la structure allongée associé au nouveau signal indiquant un niveau de dégradation du deuxième état de la structure allongée par rapport à l’état de référence de la structure allongée, mettre à jour le modèle de référence à l’aide du nouveau signal si au moins les conditions suivantes sont réunies : la nouvelle valeur de la grandeur physique est hors de la gamme de valeurs, et l’indice de dégradation de la structure allongée associé au nouveau signal n’a pas franchi le seuil mettre à jour la gamme de valeurs de sorte que la gamme de valeurs inclue la nouvelle valeur de la grandeur physique. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : La illustre de façon schématique un système de contrôle non destructif d’une structure allongée, selon un mode de réalisation. La est un organigramme d’étape d’un procédé de contrôle non destructif d’une structure allongée, selon un mode de réalisation. La , la et la détaillent des sous étapes du procédé de la . La superpose des courbes de données obtenues lors de la mise en œuvre d’un procédé témoin. La superpose des courbes de données du même type que la , obtenues lors de la mise en œuvre d’un procédé de contrôle non destructif selon un mode de réalisation. Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. Procédé de contrôle non destructif d’une structure allongée telle qu’un rail, le procédé comprenant : au cours d’une première phase, acquisition (104) de signaux de référence ( ) représentatifs d’ondes ultrasonores circulant dans la structure allongée, l’acquisition étant mise en œuvre par un système d’acquisition sensible à une grandeur physique, détermination (106) d’une gamme de valeurs ( ) de la grandeur physique atteintes au cours de la première phase, à partir des signaux de référence ( ), estimation (108) d’un modèle de référence ( ) représentatif d’un état de référence de la structure allongée dans lequel la structure allongée s’est trouvée au cours de la première phase, à partir des signaux de référence ( ), calcul (110) d’un seuil ( ), au cours d’une deuxième phase postérieure à la première phase, acquisition (202) d’un nouveau signal ( ) représentatif d’une ondes ultrasonore circulant dans la structure allongée, le nouveau signal étant acquis pendant que la structure allongée se trouve dans un deuxième état, mesure (204) d’une nouvelle valeur ( ) de la grandeur physique lors de l’acquisition du nouveau signal ( ), à partir du nouveau signal ( ) et du modèle de référence ( ), détermination (208) d’un indice de dégradation de la structure allongée ( ) associé au nouveau signal ( ), l’indice de dégradation de la structure allongée ( ) associé au nouveau signal ( ) indiquant un niveau de dégradation du deuxième état de la structure allongée par rapport à l’état de référence de la structure allongée, mise à jour (224) du modèle de référence ( ) à l’aide du nouveau signal ( ) si au moins les conditions suivantes sont réunies : la nouvelle valeur de la grandeur physique ( ) se trouve hors de la gamme de valeurs ( ), et l’indice de dégradation de la structure allongée ( ) associé au nouveau signal ( ) n’a pas franchi le seuil ( ), mise à jour (226) de la gamme de valeurs de sorte que la gamme de valeurs inclue la nouvelle valeur ( ) de la grandeur physique. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel : l’étape d’acquisition (202) au cours de la deuxième phase est répétée si bien qu’une séquence de signaux débutant par le nouveau signal ( ) est acquise au cours de la deuxième phase, la séquence comprenant signaux consécutifs, les étapes de mesure (204) et de détermination d’un indice de dégradation (208) sont répétées pour chacun des signaux consécutifs, la mise à jour du modèle de référence ( ) est mis en œuvre en une seule fois à l’aide des signaux consécutifs si au moins les conditions suivantes sont réunies : lors des acquisitions respectives des signaux consécutifs de la séquence, ont été mesurées valeurs de la grandeur physique qui sont toutes hors de la gamme de valeurs ( ), et à partir des signaux consécutifs de la séquence et du modèle de référence ( ), ont été déterminés indices de dégradation respectivement associés aux signaux consécutifs qui n’ont pas franchi le seuil ( ). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la mise à jour (224) du modèle de référence ( ) est déclenchée après la mesure d’une valeur de la grandeur physique qui entre pour la première fois dans la gamme de valeurs ( ) depuis l’acquisition du nouveau signal. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant la génération d’un résultat indiquant la présence d’un défaut dans la structure allongée à condition que l’indice de dégradation de la structure allongée ( ) associé au nouveau signal a franchi le seuil ( ). Procédé selon la revendication précédente, dans lequel : l’étape d’acquisition au cours de la deuxième phase est répétée si bien qu’une séquence de signaux débutant par le nouveau signal est acquise au cours de la deuxième phase, la séquence de signaux comprenant signaux consécutifs, la génération du résultat indiquant la présence d’un défaut dans la structure allongée est mise en œuvre si les conditions suivantes sont réunies : à partir des signaux consécutifs de la séquence et du modèle de référence ( ), ont été déterminés indices de dégradation respectivement associés aux signaux consécutifs qui ont tous franchi le seuil ( ). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel : l’étape d’acquisition au cours de la deuxième phase est répétée au cours de la deuxième phase, le système d’acquisition utilisant une période d’acquisition séparant les instants d’acquisitions de deux signaux consécutifs, l’étape de mesure est répétée pour chacun des signaux de la séquence, la période d’acquisition utilisée par le système d’acquisition est ajustée à : une première durée (P) lorsqu’au moins les conditions suivantes sont réunies : la nouvelle valeur de la grandeur physique ( ) est dans la gamme de valeurs ( ), et l’indice de dégradation de la structure allongée ( ) associé au nouveau signal ( ) n’a pas franchi le seuil ( ), une deuxième durée (P’) strictement inférieure à la première durée (P), lorsque que la nouvelle valeur de la grandeur physique ( ) est hors de la gamme de valeurs ( ), une troisième durée (P’’) inférieure ou égale à la deuxième durée (P’), lorsqu’au moins les conditions suivantes sont réunies : la nouvelle valeur de la grandeur physique ( ) est dans de la gamme de valeurs ( ), et l’indice de dégradation de la structure allongée ( ) associé au nouveau signal ( ) a franchi le seuil ( ). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant par ailleurs les étapes suivantes : calcul d’une variance ( ) du nouveau signal ( ), génération d’un résultat indiquant une casse du rail à condition que la variance ( ) dépasse un seuil de variance prédéfini ( ). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’estimation du modèle de référence ( ) comprend une décomposition en valeurs singulières d’une matrice C formée à partir des signaux de référence, la décomposition étant réalisée comme suit : où : S est une matrice comprenant les valeurs singulières de la matrice C, U est une matrice comprenant des vecteurs singuliers à gauche respectivement associés aux valeurs singulières, V est une matrice comprenant des vecteurs singuliers à droite respectivement associés aux valeurs singulières, le modèle de référence ( ) étant formé par un sous-ensemble de vecteurs sélectionnés parmi les vecteurs singuliers à gauche ou parmi les vecteurs singuliers à droite. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le seuil ( ) est calculé par la formule suivante où : est une distribution de khi-deux avec degrés de libertés et un niveau de signification , on a et , avec , et est le nombre de signaux de référence acquis, est une valeur singulière de la matrice S d’indice j associée à des vecteurs singuliers non sélectionnés pour former le modèle de référence ( ). Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la grandeur physique est ou dépend d’une température atteinte par la structure allongée. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la grandeur physique est ou dépend d’un taux d’humidité. Procédé selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la grandeur physique est ou dépend d’une pression subie par la structure allongée. Système (1) de contrôle non destructif d’une structure allongée telle qu’un rail, le système (1) comprenant : un système d’acquisition (2) de signaux sensible à une grandeur physique, le système d’acquisition (2) étant configuré pour : au cours d’une première phase, acquérir des signaux de référence ( ) représentatifs d’ondes ultrasonores circulant dans la structure allongée, au cours d’une deuxième phase postérieure à la première phase, acquérir un nouveau signal ( ) représentatif d’une ondes ultrasonore circulant dans la structure allongée, le nouveau signal étant acquis pendant que la structure allongée se trouve dans un deuxième état, un système de mesure (4) configuré pour : déterminer une gamme de valeurs ( ) de la grandeur physique atteintes au cours de la première phase, mesurer une nouvelle valeur ( ) de la grandeur physique lors de l’acquisition du nouveau signal ( ), un module de traitement (6) configuré pour : à partir des signaux de référence ( ), estimer un modèle de référence ( ) représentatif d’un état de référence de la structure allongée dans lequel la structure allongée s’est trouvée au cours de la première phase, à partir des premier signaux ( ), calculer un seuil ( ), à partir du nouveau signal ( ) et du modèle de référence ( ), déterminer un indice de dégradation de la structure allongée ( ) associé au nouveau signal ( ), l’indice de dégradation de la structure allongée ( ) associé au nouveau signal ( ) indiquant un niveau de dégradation du deuxième état de la structure allongée par rapport à l’état de référence de la structure allongée, mettre à jour le modèle de référence ( ) à l’aide du nouveau signal ( ) si au moins les conditions suivantes sont réunies : la nouvelle valeur ( ) de la grandeur physique est hors de la gamme de valeurs ( ), et l’indice de dégradation de la structure allongée ( ) associé au nouveau signal ( ) n’a pas franchi le seuil ( ) mettre à jour la gamme de valeurs de sorte que la gamme de valeurs inclue la nouvelle valeur ( ) de la grandeur physique.