INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La compare le signal résiduel (tirets rouges) obtenu par FD-SANC au signal angulaire (ligne bleue continue). Il peut être observé que l’algorithme FD-SANC permet d’estimer et d’éliminer la majorité des harmoniques, liées au signal déterministe, présentes dans le spectre.
La sous-étape 133 est, ensuite, une étape de détermination d’une cohérence cyclique du signal résiduel. La cohérence cyclique est un outil puissant permettant la détection de composantes cyclostationnaires dans un signal, y compris lorsque le rapport signal-sur-bruit est bas.
La cohérence cyclique est déterminée à partir d’une estimation d’une corrélation cyclique du signal, en l’occurrence du signal résiduel. En conséquence, la sous-étape 133 de détermination de la cohérence cyclique peut comprendre une sous-sous-étape 133a de détermination de la corrélation cyclique du signal résiduel. Préférentiellement, la corrélation cyclique, notée , du signal résiduel est estimée à partir d’une TF double d’une fonction d’autocorrélation sur signal résiduel telle que , où est l’opérateur de l’espérance mathématique et est le décalage temporel. Pour rappel, est l’opérateur de la TF et et sont deux fréquences.
La sous-étape 133 de détermination de la cohérence cyclique peut, ensuite, comprendre une sous-sous-étape 133b d’estimation de la cohérence cyclique du signal résiduel à partir de la corrélation cyclique du signal résiduel. Préférentiellement, la cohérence cyclique, notée , est obtenue par une normalisation spectrale telle que .
La présente la cohérence cyclique déterminée à partir du signal résiduel pour l’AGB de la CFM56. Cette distribution bi-spectrale est fonction de l’ordre N2 (axe horizontal) et de la fréquence spectrale absolu en Hertz (axe vertical). On remarque l’abondance de lignes spectrales verticales qui sont des composantes purement cyclostationnaires à l’ordre 2 dans le signal.
La sous-étape 134 est une étape de moyennage de la cohérence cyclique. L’intérêt est que la cohérence cyclique moyennée est une représentation spectrale résumant le contenu cyclique cyclostationnaire à l’ordre 2 du signal résiduel. Préférentiellement, la cohérence cyclique moyennée, notée , est calculée par partir d’une intégrale de l’amplitude carrée de la cohérence cyclique. Par exemple, la cohérence cyclique peut être moyennée telle que , où est la fréquence d’échantillonnage du signal vibratoire.
La présente la cohérence cyclique moyennée du signal résiduel, où la répartition de l’intégration des carrés des amplitudes, de la distribution du signal aléatoire, est représentée par rapport à l’axe des fréquences spectrales. Les indications H0 à H5 repèrent les harmoniques émergentes de la signature du roulement défectueux, ici la bague externe de l’arbre N2, permettant la détection du même type de défaut sur l’autre arbre.
La sous-étape 135 est une étape d’application d’une autocorrélation spectrale pour obtenir un spectre d’ordre 2 aplati. Tout comme pour la sous-étape 125, l’intérêt de l’application d’une autocorrélation spectrale permet d’améliorer la détection des signatures des roulements de l’arbre N2 et de réduire l’énergie des harmoniques résultantes de la cinématique de la machine tournante.
L’obtention du spectre d’ordre 2 aplati, noté , est préférentiellement mise en œuvre de la même façon que pour la sous-étape 125. En l’occurrence, l’autocorrélation spectrale peut être appliquée suivant la relation , où désigne, à nouveau, l’opérateur d’autocorrélation spectrale
la représente un graphique comprenant des courbes de variation du débit en fonction de l’angle d’ouverture de la vanne, pour différentes valeurs de pression du réseau ;
la représente des tableaux d’une troisième table de référence ;
est une vue schématique partielle en perspective d’un anneau de turbine selon un premier mode de réalisation de la présente description ;
est une vue schématique partielle en coupe de l’anneau de la dans un plan de coupe perpendiculaire à l’axe longitudinal ;
est une vue schématique partielle en perspective d’un anneau de turbine selon un deuxième mode de réalisation de la présente description ;
est une vue schématique partielle en perspective d’un anneau de turbine selon un troisième mode de réalisation de la présente description ;
est une vue schématique partielle en coupe d’un anneau de turbine selon un quatrième mode de réalisation de la présente description dans un plan de coupe perpendiculaire à l’axe longitudinal.
Il est d’abord fait référence aux figures 4 et 5 qui représentent partiellement un anneau 30 pour turbine de turbomachine d’axe longitudinal X1 selon un premier mode de réalisation, respectivement en perspective et en coupe dans un plan de coupe perpendiculaire à l’axe longitudinal X1. Il peut s’agir d’une turbine basse-pression ou d’une turbine haute-pression. L’axe longitudinal X1 s’étend selon une direction longitudinale qui correspond à la direction d’écoulement des gaz d’amont AM en aval AV dans la turbine. Les qualificatifs d’orientation, tels que « longitudinal », « radial » ou « circonférentiel », sont définis par référence à l’axe longitudinal X1.
L’anneau 30 comprend une plateforme annulaire 31 et au moins une bride annulaire 32. En particulier, l’anneau 30 peut comprendre une bride annulaire amont et une bride annulaire aval espacées longitudinalement l’une de l’autre. Dans la suite, il est décrit plus en détail une bride annulaire 32, celle-ci pouvant correspondre à la bride annulaire amont et/ou une bride annulaire aval. La bride annulaire 32 est destinée à la fixation de l’anneau 30 à un carter de turbine, ou encore à un flasque solidaire du carter de turbine. L’anneau 30 peut comprendre un revêtement de protection 35 qui recouvre une face radialement interne de la plateforme annulaire 31.
L’anneau 30 peut comprendre une pluralité de secteurs disposés circonférentiellement bout à bout autour de l’axe longitudinal X1. La représente l’un des secteurs de l’anneau 30. Chaque secteur d’anneau 30 peut comprendre un secteur de plateforme et un secteur de bride. L’ensemble des secteurs de plateforme et des secteurs de bride forment respectivement la plateforme annulaire 31 et la bride annulaire 32.
La bride annulaire 32 comprend une paroi annulaire radiale 40. La paroi annulaire radiale 40 comprend une succession circonférentielle de portions festonnées 60 et de portions intercalaires 50. Chaque portion intercalaire 50 est donc disposée circonférentiellement entre deux portions festonnées 60 circonférentiellement consécutives, et inversement. La bride annulaire 32 comprend aussi une pluralité de festons 70. En l’espèce, chaque portion festonnée 60 porte l’un des festons 70. Il est entendu par le terme « feston », un relief en saillie radialement vers l’extérieur depuis une extrémité radialement externe 41 de la paroi annulaire radiale 40. Chaque feston 70 s’étend radialement vers l’extérieur depuis la paroi annulaire radiale 40. Chaque feston 70 comprend une base par laquelle il est relié à la paroi annulaire radiale 40, notamment à l’extrémité radialement externe 41 de la paroi annulaire radiale 40. Chaque feston 70 comprend un bord libre. Chaque feston 70 présente une section ayant une forme sensiblement trapézoïdale dans un plan de coupe perpendiculaire à l’axe longitudinal X1. Chaque portion festonnée 60 de la paroi annulaire radiale 40 s’étend radialement depuis la plateforme annulaire 31 jusqu’au feston 70 associé. Chaque portion festonnée 60 s’étend circonférentiellement depuis une première extrémité circonférentielle de la base du feston 70 jusqu’à une seconde extrémité circonférentielle de la base du feston 70. Enfin, l’extrémité radialement externe 41 de la paroi annulaire radiale 40 forme, au niveau de chaque portion intercalaire 50, un bord d’extrémité libre de la paroi annulaire radiale 40.
Chaque portion festonnée 60 et le feston 70 associé définissent une partie de fixation 32a de la bride annulaire 32. En l’occurrence, chaque secteur de bride comprend deux parties de fixation 32a. Chaque partie de fixation 32a comporte une portion interne 61 et une portion externe 62. La portion externe 62 comprend au moins le feston 70. En l’espèce, la portion externe 62 comprend ici le feston 70 et une partie de la portion festonnée 60 correspondante (i.e. celle à laquelle le feston 70 est relié).
Par ailleurs, chaque partie de fixation 32a comprend en outre un trou 34. Le trou 34 de chaque partie de fixation 32a s’étend suivant la direction radiale selon une première dimension D1. Le trou 34 de chaque partie de fixation 32a s’étend selon la direction circonférentielle selon une deuxième dimension. La première dimension D1 du trou 34 de chaque partie de fixation 32a est ici inférieure à la deuxième dimension du trou 34. Le trou 34 de chaque partie de fixation 32a est de forme oblongue. Le trou 34 de chaque partie de fixation 32a peut former un passage pour un moyen de fixation de l’anneau 30 à un carter de turbine. Le moyen de fixation peut être une vis ou un pion.
De manière remarquable, le trou 34 de chaque partie de fixation 32a est entièrement formé au travers de la portion festonnée 60 de la partie de fixation 32a. Autrement dit, le trou 34 de chaque partie de fixation 32a est entièrement formé radialement à l’intérieur par rapport à l’extrémité radialement externe 41 de la paroi annulaire radiale 40. Dans l’exemple illustré, l’extrémité radialement externe 41 de la paroi annulaire radiale 40 est axisymétrique autour de l’axe longitudinal X1. La distance à l’axe longitudinal X1 de l’extrémité radialement externe 41 de paroi annulaire radiale 40 définit un rayon radialement externe Re de la paroi annulaire radiale 40. Ainsi, dans le plan de coupe perpendiculaire à l’axe longitudinal X1, une section du trou 34 de chaque partie de fixation 32a peut être inscrite dans un cercle Ce coïncidant avec l’extrémité radialement externe 41 de la paroi annulaire radiale 40. Le cercle Ce coïncidant avec l’extrémité radialement externe 41 de la paroi annulaire radiale 40 présente un rayon égale au rayon radialement externe Re de la paroi annulaire radiale 40.
De plus, le trou 34 de chaque partie de fixation 32a est formé, au moins en partie, à travers la portion externe 62. Le trou 34 de chaque partie de fixation 32a peut être défini par un bord périphérique 34a. Ainsi, il est compris qu’au moins une partie du bord périphérique 34a du trou 34 de chaque partie de fixation 32a est agencée au niveau de la portion externe 62 de la partie de fixation 32a.
La partie du trou 34 formée au travers de la portion externe 62 s’étend suivant la direction radiale selon une dimension relative de la première dimension D1 qui est supérieure ou égale à 50%. En l’espèce, dans le premier mode de réalisation, la partie du trou 34 formée au travers de la portion externe 62 s’étend suivant la direction radiale selon une dimension relative de la première dimension D1 égale à 50%. Aussi, le bord périphérique 34a du trou 34 de chaque partie de fixation 32a est agencé au niveau de la portion externe 62 de la partie de fixation 32a sur une longueur relative de 50% de la longueur périphérique totale du bord périphérique 34a.
Les résultats obtenus sur la portion du premier jonc permettent d’estimer la dynamique du système final et ainsi d’évaluer la longueur maximale de jonc atteignable.
Sur les figures 24 et 25, deux fibres successives (dont une monomode et une multimode) se retrouvent en saturation à forte puissance d’injection et détectables à faible puissance d’injection. La valeur de consigne AD correspond à la consigne en courant dans les diodes et la caractéristique courant-puissance de la diode est illustrée à la .
Ensuite, le niveau de détection peut baisser à nouveau jusqu’à atteindre un seuil bas ayant une marge par rapport au plancher de bruit. Les résultats sur le jonc de 120 m ont montré que le bruit est induit par la luminosité ambiante, , peut donc être défini dans un premier temps à 100sur une base 100. Ceci donne le deuxième élément de la dynamique , qui dépend du niveau de détection à puissance d’injection faible : - pour la première fibre, avec un niveau de détection à puissance d’injection faible , le seuil de de détection bas significatif base 100, et le deuxième élément de la dynamique vaut 250/100 = 2,5 soit environ 4 dB, - pour la deuxième fibre, avec un niveau de détection à puissance d’injection faible (25000 AD), le seuil de de détection bas significatif base 100D, et le deuxième élément de la dynamique vaut 2500/100 = 25 soit environ 14 dB.
La dynamique globale peut donc être estimée à soit 25.7 dB pour la première fibre et 35.7 pour la deuxième fibre.
Etant donnée le polissage, il est vraisemblable que la différence de détection entre ces deux fibres soit directement liée au type de fibre éclairée (car les atténuations linéiques et de courbure peuvent être négligées sur une portion de jonc de 30 cm), ce qui impliquerait que la dynamique sur une fibre monomode serait autour de 25 dB
Avec une atténuation linéique d’environ 5 dB par km et en considérant que les contraintes sur les fibres n’induisent pas d’atténuation linéique supplémentaire significative, il serait possible d’atteindre environ 5 km en termes de longueur de jonc maximale.
Conditionnement du prototype émission-réception
Les figures 39 à 41 illustrent un exemple de prototype de dispositif de détection selon l’invention.
Les tests ont permis de caractériser un jonc de 130 m comprenant deux fibres monomodes et deux fibres multimodes.
Le système de caractérisation développé permet d’injecter et de détecter le signal dans des fibres monomodes ou multimodes. La preuve de ce concept a été réalisée sur le dernier jonc fabriqué où quatre fibres optiques ont été détectées et caractérisées. La dynamique du système ainsi obtenue est comprise entre 10 dB et 50 dB et préférentiellement entre 25 dB et 35 dB. Cette dynamique autorise une caractérisation de jonc de longueur supérieure à 3 km.
On peut également envisager la réalisation d’un jonc de grande longueur (2-3 km) et équipé de quatre fibres monomodes.
Appareil et procédé de spectrométrie de décharge luminescente à haute résolution spectrale et temporelle La présente invention se rapporte aux dispositifs et procédés d’analyse d’échantillons solides par spectrométrie de décharge luminescente.
La spectrométrie de décharge luminescente (SDL ou GDS pour glow discharge spectrometry) est une technique d’analyse qui permet de mesurer la composition chimique élémentaire et/ou moléculaire d’échantillons solides homogènes ou multicouches. La mesure peut se faire à cœur ou être résolue en profondeur. En outre, on distingue les dispositifs ou sources à décharge luminescente qui permettent l’analyse d’échantillons solides par spectrométrie de masse (GD-MS pour glow discharge mass spectrometry) ou par spectrométrie optique d’émission (GD-OES pour glow discharge optical emission spectrometry).
Le principe de la spectrométrie de décharge luminescente consiste à éroder une surface d’un échantillon par plasma, puis à exciter et/ou ioniser les espèces chimiques érodées et à détecter les espèces ionisées par spectrométrie de masse, ou respectivement les espèces excitées par spectrométrie optique d’émission, pour en déduire la composition de l’échantillon. Un gaz, dit gaz de plasma, est injecté dans l’enceinte à vide d’une lampe à décharge et une puissance électrique est appliquée entre les électrodes de la lampe pour générer un plasma. Le gaz de plasma est généralement un gaz inerte tel que de l’argon, du néon, du krypton ou de l’hélium. Le gaz de plasma peut aussi être formé d’un mélange de gaz, par exemple un mélange d’argon et d’un autre gaz tel que l’oxygène, l’hydrogène, l’azote ou l’hélium. La surface de l’échantillon placé dans l’enceinte à vide de la lampe est ainsi exposée à un plasma d’ablation. Ce plasma assure à la fois l’érosion du matériau solide à analyser ainsi que l’excitation et/ou l’ionisation des espèces érodées en phase gazeuse. Un spectromètre de masse ou un spectromètre d’émission optique, couplé à l’enceinte à vide, permet d’analyser les espèces chimiques présentes dans le plasma. En fonction de la durée d’érosion, la GDS permet une analyse quantitative de certains échantillons résolue en profondeur, fournissant ainsi un profil de composition de l’échantillon analysé.
La GDS est relativement simple d’utilisation et a des applications variées. Elle permet l’analyse d’éléments présents sous forme de traces, mineurs et majeurs dans des échantillons solides métalliques ou non métalliques. La spectrométrie de décharge luminescente (SDL ou GDS) permet l’analyse de la composition chimique de matériaux solides à cœur (bulk) mais aussi en fonction de la profondeur (depth profile). La capacité d’obtenir des profils en profondeur est clairement ce qui distingue la SDL d’autres techniques d’analyse élémentaire tels que la spectrométrie étincelle, la spectroscopie d'émission de plasma induit par laser (LIBS pour Laser Induced Breakdown Spectroscopy) ou encore la fluorescence de rayons X.
- ledit ensemble de données saines est obtenu suite à une phase préalable de simulation de ladite structure pour les N ensembles distincts deux à deux de conditions d’utilisation de ladite structure ;
- ledit ensemble de données saines est obtenu suite à une phase préalable hybride de calibration et/ou de simulation de ladite structure pour les N ensembles, distincts deux à deux, de conditions d’utilisation de ladite structure ;
- le procédé comprend, au cours de ladite phase préalable hybride, une étape de compensation par apprentissage par transfert en cas d’écart entre calibration et simulation pour un même ensemble de conditions d’utilisation de ladite structure ;
- ladite obtention d’un ensemble de données saines est mise en œuvre via une pluralité de Q capteurs de mesure portés par ladite structure formant un réseau de capteurs, Q étant un entier supérieur à un ;
- ledit espace latent de dimension réduite est obtenu par réduction dimensionnelle supervisée ou non supervisée ;
- ladite réduction dimensionnelle non supervisée est mise en œuvre au moyen d’un des éléments appartenant au groupe comprenant au moins :
- une analyse par composantes principales,
- un auto-encodeur entrainé au préalable pour compresser puis décompresser les signaux issus de l’ensemble de données saines, et dont seul la partie dédiée à la compression est utilisée pour mettre en œuvre ladite réduction dimensionnelle.
- un processus autorégressif ;
- ladite réduction dimensionnelle supervisée est mise en œuvre au moyen d’un réseau de neurones ;
- ledit réseau de neurones est un réseau de neurones dont le type appartient au groupe comprenant :
- un réseau de neurones convolutifs ;
- un réseau de neurones récurrents ;
- un perceptron multicouche ;
- ladite détermination de contour consiste à :
- rechercher, dans ledit espace latent, l’enveloppe sphérique ou elliptique de rayon(s) minimal(aux) englobant les points dudit ensemble de données saines projeté dans ledit espace latent, ou
- un circuit de traitement agencé pour, si la position courante de l’organe mobile est telle que le débit courant ne peut pas être mesuré par le dispositif de mesure ultrasonique, évaluer le débit courant en fonction de la position courante de l’organe mobile et d’une valeur de pression représentative d’une différence entre une deuxième pression du fluide dans le conduit en aval de la vanne et une première pression du fluide dans le conduit en amont de la vanne, la première pression étant évaluée à partir d’une première impédance électrique du transducteur piézoélectrique amont et la deuxième pression étant évaluée à partir d’une deuxième impédance électrique du transducteur piézoélectrique aval.
Le compteur de fluide à ultrasons selon l’invention est donc particulièrement avantageux car, lorsque la position courante de l’organe mobile de la vanne est telle que le débit courant ne peut pas être mesuré via le dispositif de mesure ultrasonique, alors le débit courant est évalué en fonction de la position courante de l’organe mobile et d’une valeur de pression qui est calculée à partir de la première pression elle-même évaluée à partir de la première impédance électrique du transducteur amont, et de la deuxième pression elle-même évaluée à partir de la deuxième impédance électrique du transducteur aval. Dans ce cas, le compteur de fluide à ultrasons selon l’invention ne nécessite pas le dispositif de mesure ultrasonique pour fonctionner.
Dans un mode de réalisation, la première impédance électrique est une impédance électrique du transducteur amont à une fréquence d’excitation du transducteur amont et du transducteur aval, et la deuxième impédance électrique est une impédance électrique du transducteur aval à ladite fréquence d’excitation.
Dans un mode de réalisation, le circuit de traitement est agencé pour :
- exciter le transducteur amont à des fréquences comprises dans un premier intervalle de fréquences prédéterminé pour évaluer une première fonction de la première impédance en fonction de la fréquence sur ledit premier intervalle ;
- exciter le transducteur aval à des fréquences comprises dans un deuxième intervalle de fréquences prédéterminé pour évaluer une deuxième fonction de la deuxième impédance en fonction de la fréquence sur ledit deuxième intervalle ;
- évaluer à partir de la première fonction un premier décalage, par rapport à une première fréquence de référence, d’une première fréquence de résonance ou d’une première fréquence d’antirésonance du transducteur amont ;
- évaluer à partir de la deuxième fonction un deuxième décalage, par rapport à une deuxième fréquence de référence, d’une deuxième fréquence de résonance ou d’une deuxième fréquence d’antirésonance du transducteur aval ;
- évaluer à partir du premier décalage la première pression, et à partir du deuxième décalage la deuxième pression.
- produire une première valeur de débit à partir de temps de vol des signaux ultrasonores entre le premier transducteur et le deuxième transducteur et de la température du fluide.
Ainsi le système différent d’un brûleur à dihydrogène reçoit l’information représentative de la teneur en dihydrogène en provenance du système de mesure et de transmission selon l’invention.
Ainsi le système de pilotage est notamment apte à commander (ou agir sur) un ou plusieurs paramètres de l’unité de production du dihydrogène ou de l’unité de séparation du mélange de gaz naturel et du dihydrogène, telles que définies ci-avant, pour améliorer la transformation du flux en entrée de l’unité de production ou de séparation en dihydrogène en fonction de ladite information représentative de la teneur en dihydrogène reçue.
En d’autres termes, le système de pilotage permet notamment d’enrichir en dihydrogène le flux en sortie de l’unité de production ou de séparation, telles que définies ci-avant, par rapport au flux d’entrée en agissant sur un ou plusieurs paramètres de l’unité de production ou de séparation, par exemple les conditions de température, de pression, le débit du flux en entrée desdites unités, le champ électrique induit.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront à l’examen détaillé d’un mode de réalisation pris à titre d’exemple non limitatif d’un système de mesure et de transmission selon l’invention et illustré par le dessin annexé.
Sur la , est représenté un ensemble 10 comprenant une unité de distribution 1 d’un flux, gazeux ou liquide, une unité de production 2 d’un flux contenant une teneur variable en dihydrogène, un système 3 de mesure de la teneur en dihydrogène et de transmission de l’information représentative de ladite teneur vers un système 4 différent d’un brûleur à dihydrogène.
L’unité de distribution 1 achemine un flux, gazeux ou liquide, par le biais d’au moins un circuit de raccordement 1a vers l’unité de production 2 de sorte que le flux soit traité pour être transformé ou converti au moins en partie en dihydrogène.
Le flux ainsi acheminé peut être un flux comprenant du gaz naturel ou un mélange de gaz naturel, un flux comprenant de l’ammoniac, un flux comprenant un mélange de gaz naturel et de dihydrogène, ou encore un flux liquide comprenant de l’eau.