INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En se référant aux figures 1 et 2, la structure 3 de mesure comprend schématiquement une face quadrillée 7, un premier support 8 portant un générateur 9 de rayons X et un deuxième support 10 portant un détecteur numérique 11. Le premier support 8 est parallèle au deuxième support 10, lesdites deux supports 8, 10 étant perpendiculaires à la face quadrillée 7. La face quadrillée 7 comprend des guides 12, 13, 14, 15, pour le cheminement des câbles du détecteur numérique 11 et du générateur 7 de rayons X, chacun desdits guides 12, 13, 14, 15 ayant la forme d’au moins une paroi cylindrique émergeant de ladite face quadrillée 7. La face quadrillée 7 est bordée par deux segments longitudinaux 16, 17 et parallèles, joignant chacun le premier support 8 et le deuxième support 10. Le premier support 8 et le deuxième support 10 ont des positions réglables sur la structure de mesure 3. Pour ce faire, à l’intérieur d’au moins l’un desdits deux segments longitudinaux 16, 17 de la structure 3 de mesure, est logé un système de guidage du premier support 8 du générateur 9 de rayons X et du deuxième support 10 du détecteur 11 numérique le long des deux segments longitudinaux 16, 17, ledit système de guidage permettant de faire varier la distance séparant le premier support 8 et le deuxième support 10. Le système de guidage comprend une vis 18, préférentiellement longue de 25cm et un moteur 19 destiné à entrainer ladite vis 18 en rotation. De cette manière, le déplacement relatif entre le premier support 8 et le deuxième support 10 peut atteindre jusqu’à 15cm. Le premier support 8 et le deuxième support 10 sont chacun relié à la vis 18 au moyen d’un écrou à billes 20. Pour assurer le déplacement du premier support 8 et du deuxième support 10, chacun desdits supports 8, 10 dispose d’un guide 21 et de paliers latéraux 22. Grâce à un élément de commande relié au moteur 19, un opérateur peut régler à sa convenance la distance séparant le premier support 8 et le deuxième support 10 sur la structure de mesure 3. La face quadrillée 7 dispose d’un embout 23 en saillie par lequel la structure 3 de mesure est fixée à l’extrémité du bras articulé 6 du robot 2 à six axes.
En se référant aux figures 3, 4 et 6, le bloc support 4 est fixé à un rail motorisé 24 préférentiellement posé sur un sol horizontal et fixé à celui-ci au moyen de vis 25, 26, 27 équitablement réparties le long dudit rail 24. Ce rail horizontal 24 agit comme un axe supplémentaire par rapport au robot 2 à six axes, permettant ainsi de positionner en toute sécurité des objets à inspecter en dehors de l’environnement contrôlé de la machine, comme par exemple des longerons 100. Ce rail 24 sert de support à une vis mécanique 28 s’étendant horizontalement, et à un moteur 29 placé à une extrémité de la vis mécanique 28, ledit moteur 29 servant à actionner ladite vis 28. Les facteurs régissant la cinématique du mouvement de cette vis 28 peuvent être ajustés, conférant au rail motorisé une certaine souplesse.
Cette vis mécanique 28 est reliée au bloc support 4 par deux écrous 30, 31 à billes 17 18 encadrant ledit bloc support 4.
En se référant à la , le bloc support 4 est guidé par le rail 24 motorisé dans deux raccords identiques 32 et contient une bride 33 annulaire dotée de filetages 34, préférentiellement au nombre de huit, pour l’arrimage et le montage d’outils servant à fixer le longeron 100 à inspecter. Ces outils sont vissés dans les filetages 34, et l’ensemble constitué par la bride 33 et lesdits outils constitue une plateforme d’inspection. Ces outils, peuvent par exemple être représentés par des pinces magnétiques, des pinces aspirantes ou des SKIDS, et peuvent être montés sur le bloc support 4, avec des raccords appropriés. La bride annulaire 33 est plane et est posée sur une surface supérieure, plane et horizontale du bloc support 4. La bride s’étend dans un plan horizontal et les filetages 34 sont réalisés dans des tubes émergeant verticalement de ladite bride 33. Préférentiellement, deux ouvertures 35, 36 peuvent être réalisées dans le bloc support 4, pour le passage d’une chaîne porte-câbles, fournissant un support pour les raccords nécessaires de l’outil secondaire.
En se référant à la , l’appareillage électronique 5 comprend une plateforme de traitement accéléré APU 37 vers laquelle 5 sont envoyées les données 38 obtenues par le détecteur numérique 11, et un logiciel 39 développé pour cette application. Ce logiciel 39 interprète l’image reçue par le détecteur numérique 11 et renvoie une condition 40 d’inspection. La plateforme de traitement accéléré APU 37 dispose également d’une interface de commande 41 pour communiquer avec des systèmes secondaires de l’équipement de contrôle 1, tels que par exemple des commandes du robot 2, du générateur 9 de rayons X et du détecteur numérique 11, permettant ainsi une autonomie des commandes de l’équipement de contrôle 1. Pour interpréter les images des cordons de soudure obtenues par le détecteur 11 numérique en mode de fonctionnement autonome, le programme 39 inséré dans la plateforme de traitement accéléré APU 35 est basé sur l’intelligence artificielle, et est capable de reconnaître les modèles de défaillance sur les images radiographiques des cordons de soudure. L’image modifiée avec le contour du défaut peut être stockée pour de futures recherches, permettant ainsi l’établissement d’une base de données. Pour tout autre type d’inspection, comme la fonderie, il peut être nécessaire de consulter un expert qui fournira un rapport d’image. Le diagnostic sur la structure du longeron 100 peut s’effectuer, soit de façon directe au moyen d’un traitement des images radiographiques obtenues par le détecteur numérique, soit de façon indirecte au moyen d’une comparaison entre l’image radiographique obtenue par le détecteur numérique et une image radiographique appartenant à une base de données et portant sur le même type d’objet.
En se référant aux figures 4, 5 et 6, comme un longeron 100 de véhicule présente une géométrie un peu complexe, la structure de mesure 3 placée à l’extrémité du bras 6 articulé du robot 2 peut par exemple être utilisée dans une position pour laquelle la face quadrillée 7 s’étend dans un plan horizontal, et matérialise une paroi supérieure de ladite structure de mesure 3. Pour cette configuration, le faisceau 45 de rayons X s’étend horizontalement et permet d’inspecter des zones particulières du longeron 100. Cette structure de mesure 3 peut être utilisée dans une configuration pour laquelle elle a pivoté de 90° par rapport à la configuration précédente. Le faisceau 46 de rayons X 50 s’étend alors verticalement pour inspecter d’autres zones du longeron 100. Le longeron 100 peut être translaté le long du rail motorisé 24 pour ajuster sa position dans une direction donnée, mais demeure dans une position fixe sur le bloc support 4.
Les applications de l’équipement de contrôle 1 selon l’invention, basé sur la transmission de rayons X avec une distance variable entre le générateur de rayons X 9 et le détecteur numérique 11, peuvent permettre une inspection de différentes pièces dans le secteur industriel et commercial à travers des essais non destructifs. À titre d’exemple, ces applications peuvent permettre : -une inspection des pièces réalisées dans des matériaux polymères, - Pour les échantillons issus d’un processus d’injection industriel, une inspection des défaillances du processus, telles que les bulles et les fissures, qui peuvent compromettre la performance des pièces si l’application est sensible, -Une étude du béton de la construction civile, où un test impliquant des rayons X fournit suffisamment d’informations pour estimer la distribution des granulats et du ciment présents dans un échantillon donné, ainsi qu’une détection de certaines pathologies associées, mettant en évidence les problèmes survenus à une étape quelconque de la construction, -Une analyse volumétrique dans des récipients de stockage de liquides, cette analyse visant à étudier la densité et à suivre l’évolution dans le temps des échantillons avec des composés mixtes dont les composants à l’état solide sont dilués dans des solutions liquides, -En utilisant une source de rayons X appropriée et un dispositif d’agrandissement géométrique, une inspection des soudures de composants électroniques (PCB). La modularité d’un robot à six axes, combinée aux axes supplémentaires proposés dans l’équipement de contrôle 1 peuvent garantir, sans tenir compte des distorsions, un coefficient de grossissement maximal de 15 fois pour les dimensions linéaires, -Des inspections des produits du secteur alimentaire et des matériaux et fournitures à usage hospitalier, visant à détecter des inclusions nocives et des corps étrangers insérés lors de la transformation et de la fabrication de ces produits et matériaux.
La liste précédente n’est pas exhaustive mais tend déjà à montrer la grande étendue des applications qui peuvent être réalisées avec un équipement de contrôle 1 selon l’invention.
Détection d’arc électrique par réseau de Bragg Le présent document se place dans le cadre d’une détection d’arcs électriques en environnement aéronautique.
Dans le domaine aéronautique, les aéronefs sont équipés de chaînes de distribution électrique permettant d’alimenter les équipements tels que les commandes de vols et des charges associées à la vie à bord. Plus récemment, l’hybridation électrique de la propulsion fait l’objet d’études pour lesquelles les chaînes électriques sont fortement impliquées.
La chaîne électrique est composée d’un système de génération de puissance, appelé source assurant la disponibilité de la puissance à répartir sur l’ensemble des charges. Pour assurer cette répartition, la chaîne électrique est également composée de meubles de distribution assurant les rôles de routage, de protection, de coupure et d’interconnexion. Ensuite, la chaîne électrique dispose d’un système de distribution électrique appelé Système d'Interconnexion de Câblage Electrique ou encore en anglais EWIS : Electrical Wiring Interconnection System . Celui-ci est composé de harnais de distribution, appelés aussi routes. Une route de distribution définit un ou plusieurs câbles d’un harnais assurant l’alimentation d’une charge électrique. Chaque route est équipée en amont, au niveau du meuble de distribution par exemple, d’un système de protection et de coupure. Usuellement, les systèmes de protection réalisent un diagnostic de santé électrique des lignes par une mesure de courant de ligne à partir de capteurs dédiés. Les harnais sont composés de câbles électriques dimensionnés pour transporter le courant, d’interfaces électriques, tels que des connecteurs ou borniers électriques et des éléments mécaniques associés soit à la protection passive des harnais, tels que des gaines, soit à l’installation des harnais dans la structure des aéronefs, tels que des colliers de serrage et de maintien. Enfin, en bout de route, les câbles sont connectés aux charges électriques dont ils assurent l’alimentation.
Ces routes de distribution sont ainsi présentes entre la source et un meuble de distribution, éventuellement entre un meuble de distribution primaire et un meuble de distribution secondaire et enfin entre un meuble de distribution et une charge électrique. Chaque route est donc équipée à minima de deux interfaces électriques, type connecteur ou bornier. La première interface électrique est située en amont de la route, la seconde en aval, permettant ainsi de relier les équipements amont et aval auxdites routes. Dans certains cas, ces routes sont également équipées d’interfaces intermédiaires divisant ainsi lesdites routes en plusieurs tronçons.
La chaîne électrique est sujet à l’apparition de phénomènes physiques. Les composants et systèmes dédiés au transport électrique sont spécifiés pour s’affranchir de ces phénomènes redoutés. Néanmoins, certaines causes peuvent être à l’origine de leur apparition. Citons par exemple le vieillissement provoqué entre autres par des contraintes environnementales ou des facteurs extérieurs humains ou autres. L’arc électrique de défaut est l’un de ces phénomènes.
Des séquences par étapes peuvent employer un type d’appareil pour conduire la première opération (par exemple, préparation d’un prémélange homogène), et un autre type d’appareil dans l’opération subséquente (fibrillation, par exemple). Il en est de même pour les paramètres de cisaillement et/ou autre mélange.
Dans un mode de réalisation, l’additif multifonctionnel de NC est tout d’abord combiné avec le liant en utilisant un équipement de cisaillement élevé pour traiter, par exemple, fibriller, le liant. Dans certains cas, cette opération de cisaillement élevé rompt également les particules de NC (granules bouletés ou autres matières particulaires susceptibles de subir une réduction dans des conditions de cisaillement élevé) en plus petits fragments. Le mélange résultant est alors combiné avec le matériau électroactif (graphite dans un exemple) ; l’utilisation de conditions de faible cisaillement pendant cette étape favorise la conservation de la taille de particule (du matériau électroactif, par exemple).
Dans un autre mode de réalisation, le NC multifonctionnel est tout d’abord combiné avec le matériau électroactif dans une étape de prémélange homogène conduite sous faible cisaillement, par exemple, pour obtenir une distribution uniforme de ces deux constituants. Le liant est alors ajouté à ce prémélange homogène et traité, par exemple, fibrillé, en utilisant des conditions de cisaillement élevé.
Dans un mode de réalisation supplémentaire, le matériau actif électrochimique, le liant et le NC multifonctionnel sont tous mélangés (par exemple, dans des conditions de faible cisaillement) ; le mélange est alors soumis à des conditions de cisaillement élevé pour traiter, par exemple, fibriller, le liant.
[00179] D’autres séquences sont possibles. Par exemple, le matériau électroactif peut être tout d’abord mélangé avec le liant, suivi tout d’abord de l’ajout de l’additif multifonctionnel de NC et ensuite d’un traitement (par exemple, fibrillation) du liant dans des conditions de cisaillement élevé.
Le mélange à faible cisaillement et/ou le traitement à cisaillement élevé (fibrillation, par exemple) peut être conduit en un ou plusieurs (deux, trois, quatre, cinq, six, etc.) stades ou impulsion(s) qui peuvent durer pendant une période appropriée, par exemple, dans une plage d’environ 10 secondes à environ 5 minutes, par exemple, dans une plage d’environ 30 secondes à environ une minute, à environ 90 secondes, à environ 2 minutes, à environ 2,5 minutes, à environ 3 minutes, à environ 4 minutes, à environ 5 minutes ; d’environ 1 minute à environ 90 secondes, à environ 2 minutes, à environ 3 minutes, à environ 4 minutes, à environ 5 minutes ; d’environ 90 secondes à environ 3 minutes, à environ 4 minute, à environ 5 minutes ; d’environ 2 minutes à environ 3 minutes, à environ 4 minutes, à environ 5 minutes ; d’environ 3 minutes à environ 4 minutes, à environ 5 minutes ; d’environ 4 minutes à environ 5 minutes. Différents intervalles de temps peuvent également être employés. La durée de deux, plusieurs ou toutes les impulsions peut être identique ou différente.
Une impulsion peut être suivie d’une période de repos ou de refroidissement. Les périodes de repos peuvent être à température ambiante, par exemple, à température de la pièce. Le refroidissement peut être à une température inférieure à la température ambiante, par exemple, inférieure à la température de la pièce, souvent à 0 °C ou en dessous, par exemple à une température dans une plage d’environ -5 à environ 5 °C.
La période de repos ou de refroidissement peut dépendre des températures atteintes pendant le mélange, des quantités manipulées, et ainsi de suite. Dans de nombreux cas, le refroidissement durera quelques minutes, par exemple, 10 minutes à une demi-heure ou plus. Les périodes de refroidissement peuvent différer en durée et/ou conditions de température.
À titre d’illustration, une composition contenant un liant peut être soumise à un mélange homogène à cisaillement élevé à environ 25 000 tr/min à environ 10 000 tr/min, optionnellement à environ 18 000 tr/min pendant une demi-minute, puis refroidie à une température de congélation ou inférieure, pendant 10 minutes, par exemple, à environ -10 °C. Un mélange à faible cisaillement peut être conduit à environ 2 000 tr/min à environ 4 000 tr/min, pendant 1 minute suivi d’un refroidissement pendant 10 minutes à environ 0 °C.
Dans un exemple, un prémélange homogène d’un additif multifonctionnel de NC et d’un matériau électroactif est préparé en utilisant un mélangeur acoustique par exemple, pendant plusieurs minutes à une force de 100 G. Le mélange résultant homogène est combiné avec le liant à des paramètres de fibrillation, par exemple, en utilisant un broyeur à jet à l’échelle du laboratoire au taux de pression de 100-90-90-10 psi.
Dans un autre exemple, tous les composants sont mélangés dans un broyeur cylindrique (tel qu’un IKA TubeMill 100) à 25 000 tr/min dans une approche pulsée dans laquelle un mélange homogène est alterné avec des périodes de repos, suivi d’une opération de mélange d’une durée plus longue.
Les étapes de mélange et/ou de traitement, par exemple, de fibrillation, peuvent être surveillées par inspection visuelle, calandrage manuel, rhéologie de poudre, ou une autre technique appropriée. Par exemple, une petite quantité peut être manipulée manuellement et cisaillée ou passée à travers une calandre manuelle. Les points de consigne peuvent être établis sur la base de l’expérience, d’expériences ordinaires, d’une inspection visuelle, et ainsi de suite. Savoir si ces opérations ont réussi peut également être déterminé par MEB, par des techniques de performance et/ou autres techniques typiquement conduites sur le produit d’électrode, par exemple, un film d’électrode.
La composition d’électrode résultante (contenant, au minimum, un matériau actif d’électrode, un NC multifonctionnel et un liant déformé, par exemple, fibrillé) peut être sous la forme de boulettes, de poudres (souvent poudre floconneuses), ou d’autres formes de matériaux particulaires s’écoulant librement ou libres.
Dans une étape optionnelle, la composition d’électrode peut être tamisée pour supprimer les amas indésirables.
Après mélange et traitement, par exemple, fibrillation, la composition, optionnellement tamisée, peut être mise sous la forme d’une électrode de produit par toute technique appropriée connue dans l’art ou mise au point dans le futur. Dans une mise en œuvre, la composition est mise sous la forme d’un film par calandrage, une opération qui peut être conduite à la température ambiante ou au-dessus, par exemple, à une température similaire ou proche de la température de transition vitreuse du polymère. Dans une opération de calandrage type, la composition d’électrode est soumise à une chaleur et une pression en utilisant une extrudeuse. Le matériau assoupli est passé à travers des cylindres de calandrage (verticaux, par exemple) pour préparer une feuille ou un film électrode de produit. Dans de nombreux modes de réalisation, le film est autoportant, une propriété qui peut être décrite en utilisant un film de 150 μm d’épaisseur qui tient par lui-même, aucune partie du film n’étant en contact avec un quelconque type de support, par exemple, un substrat.
Une épaisseur de film souhaitée peut être obtenue en ajustant l’espace entre les cylindres, et, dans certaines situations, d’autres paramètres de procédé.
Les déplacements successifs du disque, effectués pour projeter les images Im1,…, Im12 conformément à la séquence de projection mentionnée plus haut, sont représentés par les flèches « step 1 », « step 2 » etc…, sur la . Les cinq premiers déplacements du moteur, pour projeter successivement les images Im1 à Im6, correspondent à des rotations de 2×δ à chaque fois (soit 60 degrés), puisque le nombre d’images « intercalées » est de 1, ici. Pour passer ensuite à l’image Im7, le disque effectue une rotation de 3×δ (soit 90 degrés), puis reprend des rotations de 2×δ (60 degrés) jusqu’à la fin de la séquence (image Im12).
Pour projeter l’ensemble des images Im1 à Im2, le disque 5 tourne de quasiment deux tours (en l’occurrence, de 690 degrés). Lors du premier tour, les images Im1 à Im6 sont projetées. Puis, lors du deuxième tour, les images Im7 à Im12 (intercalées entre les images Im1 à Im6) sont projetées.
Sur le disque 5’ de la , une répartition analogue des images est employée, mais avec à chaque fois deux images « intercalées » (au lieu d’une), entre deux images destinées à être projetées successivement à projeter successivement. Les 12 images du disque 5’ sont donc réparties dans l’ordre suivant sur la périphérie du disque : Im1, puis Im5, puis Im9, puis Im2, puis Im6, puis Im 10, puis Im3, puis Im7, puis Im11, puis Im4, puis Im8, puis Im12 ; et ensuite, à nouveau, Im1. Ces images sont réparties là aussi avec un écart angulaire constant δ de 30 degrés entre deux images consécutives sur le disque.
Les déplacements successifs du disque, effectués pour projeter les images Im1,…, Im12 conformément à la séquence de projection mentionnée plus haut, sont représentés par les flèches « step 1 », « step 2 » etc…, sur la . Les quatre premiers déplacements du moteur, pour projeter successivement les images Im1 à Im4, correspondent à des rotations de 3×δ à chaque fois (soit 90 degrés), puisque le nombre d’images « intercalées » est de deux, sur le disque 5’. Pour passer ensuite à l’image Im5, le disque effectue une rotation de 4×δ (soit 120 degrés), puis reprend des rotations de 3×δ (90 degrés) jusqu’à l’image Im8, effectue ensuite une rotation de 4×δ pour passer à l’image Im9, et reprend ensuite des rotations de 3×δ (90 degrés) jusqu’à fin de la séquence (image Im12). Pour projeter l’ensemble des images Im1 à Im2, le disque 5’ tourne alors de quasiment trois tours.
Comme déjà indiqué, la phase de décélération contrôlée Pd, ainsi, ici, que la phase d’accélération contrôlée Pa et l’emploi d’une valeur de fréquence cible fc élevée (supérieure à la limite de pull-in) permettent de réduire le temps de réaction mécanique total du dispositif 2, à environ 7 ms dans l’exemple présenté. A titre de comparaison, pour le même dispositif, piloté avec une fréquence de commande fo constante pendant tout le déplacement (sans rampe d’accélération/décélération), et un déplacement total de 30 degrés (voir le disque 5.0 de la ), le temps de réponse mécanique, total, est de 10 ms environ.
La illustre l’effet d’une telle réduction de temps de réponse mécanique, sur l’étendue de la zone de travail Z. La correspond en effet à un temps de réponse mécanique, total, de 7 ms, au lieu de 10 ms. Cette figure est identique à la , si ce n’est que la courbe limite Cv2’ y est remplacée par la courbe Cv2, qui correspond à ce temps de réponse réduit. Comme on peut le voir, cette réduction de temps de réponse augmente notablement l’étendue de la zone de travail Z, dans laquelle les trois critères présentés dans la partie arrière-plan sont satisfaits. En remarque en particulier que cette zone de travail plus étendue permet d’employer un rapport cyclique plus élevé.
Or un rapport cyclique plus élevé permet d’améliorer le rendement énergétique de la LED 60. En effet, comme illustré sur la (qui représente la caractéristique courant-tension de la LED 60), une augmentation du courant électrique d’alimentation I s’accompagne d’une augmentation de la tension d’alimentation U (du fait de la résistance interne non nulle de la LED), et donc d’une augmentation de la puissance électrique consommée. Ainsi, à titre d’exemple, avec un rapport cyclique R1 de 90% et un courant crête I1, la puissance électrique moyenne consommée sera P1=0,9×I1×U(I1). Tandis qu’avec un rapport cyclique R2 de 10 % et un courant crête I2=9×I1, la puissance lumineuse moyenne produite sera la même (où quasiment la même), tandis que la puissance électrique moyenne consommée sera P2=0,1×I2×U(I2)=0,9×I1×U(9×I1), qui est donc nettement supérieure à P1, puisque U augmente avec I, pour la LED (cette baisse de rendement, lorsqu’on augmente le courant crête s’explique par les pertes dans la résistance interne, non nulle, de la LED).