INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Il est également proposé un procédé de détection d’une anomalie dans un appareil de projection thermique, comportant : une étape de suivi de l’appareil de projection thermique, conformément à un procédé de suivi décrit ci-dessus, pour le revêtement de chacune de plusieurs pièces identiques ; une étape de détermination d’un nombre total de passes pour chaque pièce, à partir de l’historique associé à cette pièce ; une étape de définition d’un nombre de référence de passes à partir des nombres totaux de passes des historiques ; une étape de suivi de l’appareil de projection thermique, conformément à un procédé de suivi décrit ci-dessus, pour le revêtement d’une nouvelle pièce, identique aux précédentes ; une étape de détermination d’un nombre total de passes pour la nouvelle pièce, à partir de l’historique associé à cette nouvelle pièce ; et une étape de détection d’une anomalie de l’appareil de projection thermique lorsque le nombre total de passe pour la pièce nouvelle est différente du nombre de référence de passes.
Il est également proposé un procédé de détection d’une anomalie dans un appareil de projection thermique, comportant : une étape de suivi de l’appareil de projection thermique conformément à un procédé de suivi selon l’invention, pour le revêtement de plusieurs pièces identiques ; une étape de définition d’une durée de référence ou d’un intervalle de durées de référence pour la réalisation de la phase de revêtement ; une étape de détermination d’une durée de la phase de revêtement de chaque pièce, à partir de l’historique enregistré de cette phase de revêtement ; une étape de détection d’une anomalie de l’appareil de projection lorsque la durée de la phase de revêtement d’une des pièces est supérieure à la durée de référence ou bien en dehors de l’intervalle de durées de référence.
De façon optionnelle, la durée de référence est définie comme une moyenne des durées des phases de revêtement sans coupure de torche, déterminées à partir des historiques associés, ou bien l’intervalle de durée de référence est compris entre une durée minimale et une durée maximale des phases de revêtement sans coupure de torche, déterminées à partir des historiques associés.
De façon optionnelle, l’étape de configuration de l’appareil de projection, comporte : une étape de détection d’une anomalie selon au moins un des procédé de détection d’une anomalie de l’invention ; une étape d’identification de l’anomalie de l’appareil de projection thermique, une étape de réglage de l’appareil de projection thermique pour corriger l’anomalie détectée.
Méthode et dispositif d’imagerie par ultrasons à complexité de traitement réduite L’invention concerne le domaine des ultrasons et s’applique en particulier au contrôle non destructif de pièces par méthode ultrasonore ou à la thérapie par ultrasons focalisés ou à l’imagerie ultrasonore cérébrale transcranienne.
L’invention porte plus précisément sur une méthode et un dispositif de calcul trajets ultrasonores pour déterminer des lois de focalisation ou réaliser une imagerie par ultrasons à complexité de traitement réduite.
Les techniques de contrôle non-destructif par ultrasons visent à détecter et à caractériser (localiser, dimensionner) des défauts dans des pièces ou installations industrielles. Les traducteurs multi-éléments sont de plus en plus utilisés dans le domaine industriel en raison de leur flexibilité d’utilisation et de la richesse des données auxquelles ils donnent accès. L’exploitation optimale de ces données pour la détection et la caractérisation des défauts nécessite la mise en œuvre de nouvelles techniques d’imagerie a posteriori. Parmi celles-ci, la méthode dite de Focalisation en Tous Points (FTP) consiste en une focalisation synthétique des champs émis et reçus par sommation cohérente des données issues d’une acquisition du type Full Matrix Capture (FMC) ou matrice inter-éléments. Dans le domaine de la santé, cette méthode s’applique également à l’imagerie ou à la thérapie cérébrale au travers de la paroi crânienne.
Les méthodes d’imagerie par ultrasons nécessitent en général un calcul du trajet de l’onde ultrasonore depuis le centre de chaque élément jusqu’au point d’intérêt, point focal ou point à imager ou plus généralement jusqu’au plan d’onde, en respectant les principes de transmission aux différentes interfaces qui séparent les différents milieux homogènes que traversent l’onde.
Ces calculs génériques sont notamment utilisés pour calculer des lois de retards permettant de générer un faisceau dont les caractéristiques sont maitrisées après le franchissement des différentes interfaces ou dans les processus d’imagerie multiéléments tels que l’imagerie FTP décrite dans [1] ou l’imagerie du type « Plane Wave Imaging » PWI décrite dans [2].
Ces algorithmes nécessitent la connaissance des milieux traversés (géométrie et propriétés acoustiques). Pour un point d’intérêt donné (point focal ou point à imager), le calcul des trajets issus du centre de chaque élément est ensuite exploité soit pour assurer une focalisation au point souhaité (génération d’un faisceau focalisé pour du contrôle non-destructif ou thérapie), soit pour assurer une sommation cohérente des signaux obtenus (processus d’imagerie).
Un objectif est de décrire la propagation bidimensionnelle ou tridimensionnelle d’ondes ultrasonores transitant entre un point source (l’émetteur ultrasonore) et un point d’observation (le point de la structure à imager), entre lesquels se trouve une structure présentant une ou plusieurs interfaces diffractantes. Les interfaces diffractantes peuvent engendrer des hétérogénéités de propagation ultrasonore et inclure des défauts de structure. La modélisation des trajets des ondes prend en compte notamment le principe de Huygens-Fresnel selon lequel chaque point d’une interface atteint par une onde se comporte comme une source de diffraction secondaire et la théorie géométrique de la diffraction qui repose sur le principe de Fermat selon lequel une onde se propage d’un point à un autre sur des trajectoires, de types tracés de rayons, telles que la durée du parcours est localement stationnaire, c’est-à-dire en pratique minimale.
Cependant, un inconvénient est que les calculs nécessaires pour déterminer le point d’impact de l’onde ultrasonore sur chaque interface de diffraction sont couteux car ils nécessitent une résolution numérique itérative pour résoudre un système non linéaire basé sur les lois de Snell-Descartes (voir référence [2] pour plus de détails).
Ces opérations sont d’autant plus couteuses qu’elles sont réalisées pour chaque élément du transducteur, pour chaque point de la zone à imager mais aussi pour différentes positions du transducteur lorsque celui-ci est mobile et se déplace sur la surface de la pièce ou autour du patient.
L’invention s’applique au domaine du contrôle non destructif de pièces ou structures notamment pour des applications nucléaires (inspection d’une cuve de réacteur), aéronautiques (contrôle d’intégrité de la structure d’un avion), de transport ou de métallurgie.
L’invention s’applique également au domaine de la thérapie et de l’imagerie cérébrale transcrânienne. De nos jours, ce type d’imagerie s’effectue principalement par imagerie à résonance magnétique (IRM) ou par tomographie rayons X (CT). Cependant, ces méthodes sont couteuses et nécessitent des équipements complexes. Les méthodes d’échographie ultrasonores sont moins couteuses, moins volumineuses en termes d’équipements, plus rapides et moins invasives, ce qui permet leur utilisation en milieu pré-hospitalier.
L’invention porte sur une méthode de détermination de trajets d’ondes ultrasonores à l’aide d’un dispositif comprenant au moins un transducteur émetteur multi-éléments comprenant une pluralité d’éléments aptes à émettre un signal ultrasonore dans une zone d’une pièce et au moins un transducteur récepteur multi-éléments comprenant une pluralité d’éléments aptes à recevoir l’un des signaux ultrasonores provenant de la pièce, le transducteur émetteur et le transducteur récepteur étant mobiles par rapport à la pièce, la méthode comprenant les étapes de : Recevoir une base de données comprenant, pour différentes positions relatives d’un élément ultrasonore par rapport à une pièce de référence, un modèle d’au moins une surface de la pièce de référence dans une zone d’intérêt prédéterminée sous la forme d’une fonction continue donnant les coordonnées de la surface dans un repère lié à l’élément ultrasonore, la base de données comprenant en outre pour chaque modèle de surface, une estimation des coordonnées d’au moins un point d’impact, sur l’au moins une surface de la pièce, d’une onde ultrasonore se propageant depuis/vers l’élément ultrasonore vers/depuis un point de la pièce de référence prédéfini et/ou une estimation d’un temps de vol correspondant au trajet de la dite onde ultrasonore, Pour différentes positions du dispositif par rapport à la pièce: Déterminer un modèle de la surface de la pièce dans la même zone d’intérêt sous la forme d’une fonction continue donnant les coordonnées de la surface dans un repère lié au dispositif, Déterminer, à partir de la base de données, un modèle de surface le plus proche du modèle de surface de la pièce et en déduire, à partir des points d’impact sauvegardés dans la base de données et/ou des temps de vol associés, un point d’impact et/ou un temps de vol d’une onde ultrasonore se propageant depuis/vers un élément du transducteur émetteur/récepteur vers/depuis un point de la pièce à imager de même coordonnées que le point P, Déterminer, à partir du point d’impact et/ou du temps de vol, un trajet de l’onde ultrasonore associé au point P.
Selon un aspect particulier de l’invention, l’étape de déterminer, à partir de la base de données, un modèle de surface le plus proche du modèle de surface de la pièce, est réalisée en recherchant dans la base de données la fonction continue la plus proche, dans la zone d’intérêt, du modèle de la surface de la pièce puis en sélectionnant le point d’impact et/ou le temps de vol associé dans la base de données.
Selon un aspect particulier de l’invention, l’étape de déterminer, à partir de la base de données, un modèle de surface le plus proche du modèle de surface de la pièce, est réalisée en sélectionnant dans la base de données les N fonctions continues les plus proches dans la zone d’intérêt avec N un entier strictement supérieur à 1, puis à déterminer le point d’impact ou le temps de vol par une interpolation des points d’impacts ou des temps de vols associés aux N fonctions continues sélectionnées.
la représente schématiquement et partiellement la pièce de la après collage d’un revêtement sur la surface décapée ;
la représente schématiquement et partiellement une zone endommagée sur une surface d’une pièce composite, telle que l’aube de la , pour un traitement selon un second mode de réalisation de l’invention ;
la représente schématiquement et partiellement la surface décapée autour de la zone endommagée de la pièce de la , et comportant des fibres mises à nu ;
la représente schématiquement et partiellement l’appareillage entre de nouvelles fibres et les fibres mises à nu de la pièce de la sur la surface décapée ;
la représente schématiquement et partiellement le dépôt d’une nouvelle résine sur la surface réparée de la pièce de la .
Description détaillée de l'invention Par convention, dans la description ci-après, les termes « longitudinal » et « axial » qualifient l'orientation d'éléments structurels s'étendant selon la direction d’un axe longitudinal. Les termes « radial » ou « vertical » qualifient une orientation d'éléments structurels s'étendant selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal. Les termes « intérieur » et « extérieur », et « interne » et « externe » sont utilisés en référence à un positionnement par rapport à l’axe longitudinal. Ainsi, un élément structurel s'étendant selon l'axe longitudinal comporte une face intérieure tournée vers l'axe longitudinal et une surface extérieure, opposée à sa surface intérieure.
Une turbomachine 1 carénée, en particulier d’aéronef, est par exemple représentée sur la . La turbomachine 1 peut être un turboréacteur ou turbopropulseur.
La turbomachine 1 comprend par ailleurs un redresseur 1f qui permet de redresser le flux à la sortie d’un rotor situé en amont afin de fournir une poussée maximale à la sortie de la turbomachine 1. Sur l’exemple particulier de la , le redresseur 1f est situé en aval de la soufflante 1a et permet de redresser un flux secondaire F2.
Le flux primaire F1 est comprimé au sein du compresseur basse pression 1b puis du compresseur haute pression 1c. L’air comprimé est ensuite mélangé à un carburant et brulé au sein de la chambre de combustion 1d. Les gaz formés par la combustion traversent la turbine haute pression et la turbine basse pression. Les gaz s’échappent enfin au travers de la tuyère dont la section permet l’accélération de ces gaz pour générer de la poussée. Le flux secondaire F2 traverse le redresseur 1f qui accélère la circulation du flux secondaire F2 pour générer de la propulsion.
La soufflante 1a, le compresseur basse pression 1b, le compresseur haute pression 1c, la turbine 1e haute pression et/ou basse pression, et le redresseur 1f comprennent des aubes 2. Les aubes 2 peuvent être mobiles (par exemple l’aube 2a de la ) en rotation autour de l’axe longitudinal X, ou fixes (l’aube 2b appelée OGV pour « Outlet Guide Vane » du redresseur 1f de la ) par rapport à l’axe X.
L’invention a pour objet un traitement d’une pièce 2, 2a, 2b réalisée en matériau composite. Dans la description qui suit, l’invention sera décrite dans le cadre de son application à une aube 2a en matériau composite, notamment pour la soufflante 1a de la turbomachine 1.
Le procédé de traitement de la pièce 2 peut être un traitement sélectif, par exemple de décapage ou d’usinage, d’au moins une surface de la pièce 2.
L’invention n’est toutefois pas limitée à une aube de soufflante d’une turbomachine carénée, et peut être appliquée aussi à d’autres types d’aubes réalisées en matériau composite (telles que des aubes fixes ou mobiles des compresseurs basse pression 1b et haute pression 1c, des turbines haute pression et basse pression de la turbomachine 1). De manière générale, l’invention peut s’appliquer à toutes pièces en matériau composite nécessitant un traitement, telle que des hélices d’une turbomachine non-carénée, des carters de turbomachine, etc.
En référence à la , chaque aube 2a s’étend, d’une part, suivant un axe longitudinal A (disposé horizontal sur la ), et d’autre part, suivant un axe d’allongement B (disposé vertical sur la ). Cet axe A est sensiblement perpendiculaire à l’axe B. L’axe A est sensiblement parallèle à l’axe X de la turbomachine 1.
En effet, dans la spectroscopie Raman amplifiée par guide d’onde, on guide un signal lumineux monochromatique du type laser dans un guide d’onde. Puis, le champ évanescent de la lumière guidée (c.-à-d., la partie de la lumière qui est physiquement présente en dehors du guide d’onde) excite les molécules de l’échantillon qui se trouvent aux alentours du guide d’onde. En réponse à cette excitation, ces molécules vont émettre un rayonnement Raman. Enfin, on collecte, dans le guide d’onde, une partie de ce rayonnement Raman, qui constitue alors un signal Raman d’intérêt.
Par conséquent, par exemple, le matériau du guide d’onde, dans lequel se propage le signal lumineux, produit également un effet Raman et contribue ainsi à la formation de la ligne de base.
C’est également le cas pour les autres éléments physiques qui constituent le dispositif mettant en œuvre la spectroscopie Raman amplifiée par guide d’onde.
Or, les méthodes connues de correction de la ligne de base d’un spectre Raman ne prennent pas en considération ces phénomènes qui sont spécifiques de la spectroscopie Raman amplifiée par guide d’onde.
En effet, dans une méthode connue dite de « calibration », on élimine la ligne de base d’un spectre Raman en utilisant une mesure de référence que l’on soustrait à la mesure réelle.
Mais cette méthode ne peut fonctionner que dans le cadre de la spectroscopie Raman traditionnelle, dans laquelle la contribution, à la ligne de base, du dispositif mettant en œuvre la spectroscopie Raman traditionnelle est constante quel que soit le milieu analysé. Ce qui n’est pas le cas dans la spectroscopie Raman amplifiée par guide d’onde, dans laquelle la contribution, à la ligne de base, du dispositif mettant en œuvre la spectroscopie Raman amplifiée par guide d’onde varie en fonction de l’indice de réfraction du milieu analysé, puisque cela modifie le confinement du mode optique.
En outre, dans une méthode connue de traitement par algorithme, on élimine la ligne de base d’un spectre Raman en modélisant (p. ex. par régression) le signal associé à la ligne de base, directement sur la mesure réelle, avant de le soustraire à la mesure réelle.
Mais cette méthode présente deux inconvénients.
Tout d’abord, cette méthode nécessite de faire des hypothèses sur le signal associé à la mesure réelle, afin de pouvoir séparer la contribution de la ligne de celle de la mesure réelle des molécules recherchées.
Puis, dans cette méthode, on doit changer d’algorithme de traitement dès lors que le milieu analysé change, puisque dans ce cas, la ligne de base change également. Ainsi, un traitement par algorithme peut fonctionner dans certaines conditions, mais être inopérant dans d’autres conditions.
La solution de l’invention permet de résoudre les problèmes relevés dans l’art antérieur, grâce à la faculté de corriger la ligne de base d’un spectre Raman qui est causée par tout ou partie des éléments physiques qui constituent le dispositif mettant en œuvre la spectroscopie Raman amplifiée par guide d’onde.
Avec la solution de l’invention, on peut améliorer le rapport signal sur bruit du signal Raman acquis, notamment avec une meilleure limite de détection que dans l’art antérieur.
Premier aspect de l’invention : un système de correction d’une ligne de base d’un spectre Raman
Comme illustré sur la , l’invention concerne un système 100 de correction d’une ligne de base d’un spectre Raman.
On entend par « système », un ensemble d’éléments qui sont reliés entre eux et qui exercent une influence les uns sur les autres.
Le vecteur contextuel d’état est ensuite calculé en faisant une somme pondérée de l’ensemble de données associé à chaque vol pondéré par le poids associé audit vol . Autrement dit, le vecteur contextuel d’état est donné par la relation suivante :
Détermination du vecteur contextuel de vol
Comme illustré à la , le procédé comprend ensuite, à partir des données associées à chaque vol avec , une étape de détermination d’un vecteur contextuel de vol associé au vol cible , ledit vecteur contextuel de vol étant déterminé à l’aide d’une somme pondérée de l’ensemble de données associé à chaque vol . Ce vecteur contextuel de vol permet d’obtenir un mécanisme d’attention à court terme pour la détermination de la température des gaz de sortie. De préférence, , voire , le calcul du vecteur contextuel d’état étant moins gourmand en ressources de calculs que le calcul du vecteur contextuel de vol qui nécessite une procédure d’apprentissage.
Dans un mode de réalisation, comme pour la détermination d’un vecteur contextuel d’état , un poids est associé à chaque vol en fonction de la similitude entre le vol considéré et le vol cible . Dans ce mode de réalisation, ce poids est calculé à l’aide d’un premier coefficient donné par la relation suivante :
Où est la fonction sigmoïde, , et sont des paramètres et sont (comme déjà mentionné) l’ensemble des données de vol associée au vol à l’exception des données relatives au fonctionnement de la turbomachine, exception faite de la vitesse de rotation de la turbomachine. Autrement dit, le vecteur ne comprend aucune information relative au fonctionnement de la turbomachine à l’exception de la vitesse de rotation de cette dernière.
Le poids associé au vol est ensuite déterminé à partir de ce coefficient à l’aide de la relation suivante :
Le vecteur contextuel de vol est ensuite calculé en faisant une somme pondérée de l’ensemble de données associé à chaque vol pondéré par le poids associé audit vol . Autrement dit, le vecteur contextuel de vol est donné par la relation suivante :
Détermination des paramètres du modèles
Le procédé comprend ensuite, à partir du vecteur contextuel d’état , du vecteur contextuel de vol et de données de profil associés au vol cible (et comprenant les données de contexte de vol et les données de commandes de vol), une étape de détermination, à l’aide d’un réseau de neurones dense, du jeu de paramètres du modèle. Autrement dit, ces vecteurs ( , , ) sont concaténés et fournis en entré au réseau de neurone dense, ce dernier fournissant en sortie le jeu de paramètres du modèle. Comme précédemment lorsque plusieurs turbomachines sont prises en compte, cette étape est mise en œuvre pour une pluralité de turbomachines.
Pour rappel, le modèle est un modèle à base de mixture gaussienne. Ce dernier peut être mis sous la forme suivante :
[Math. 7]
Où est la densité de probabilité pour le vol cible considéré, la turbomachine considérée et un nombre de composantes (c’est-à-dire de gaussienne) du modèle représentant les modes possibles d’évolutions de l’usure (par exemple, correspond à une utilisation immédiate du moteur après le vol précédent et correspond à une utilisation du moteur mais après qu’on ait pratiqué un lavage), et où , et sont les paramètres de la gaussienne pour le vol et pour la turbomachine . Plus particulièrement, représente l’espérance et représente l’écart type. Le coefficient est quant à lui un coefficient de pondération (ou de mixture) choisi de sorte que et est la loi Gaussienne centrée en et de variance . C’est donc la valeur de ces coefficients qui est déterminée lors de cette étape.
Comme mentionné précédemment, les valeurs des paramètres du modèle sont déterminées à partir du vecteur d’état contextuel , du vecteur de vol contextuel et de données de profil associés au vol cible . Pour pouvoir effectuer une telle détermination, le réseau de neurone dense a été entrainé à déterminer lesdits paramètres à partir des données issues des vols et à l’aide d’une fonction de coût. Cet entrainement peut être effectué avant le procédé selon l’invention ou bien dans le cadre de ce dernier, lors d’une étape préliminaire d’entrainement du réseau de neurone dense. Dans un mode de réalisation, cette fonction de coût prend la forme suivante :
[Math. 8]
Où désigne l’ensemble des paramètres du modèle et est le nombre de vols disponibles (pour lequel des données existent) pour la turbomachine considérée. S’agissant d’une fonction de coût, déterminer les paramètres du modèle revient à trouver les paramètres minimisant la fonction précédente.
Il est entendu que la relation reliant et est dépendante des paramètres de la fibre F et notamment du diamètre du cœur FC et de la gaine FG. Aussi, le choix d’une variation inférieure à 125% (respectivement inférieure à 105%) est préférentiellement associé à une fibre F avec un diamètre du cœur compris entre 0.5 µm et 500 µm, et une épaisseur de gaine supérieure à 0.5 µm et inférieure à 0.6 µm afin d’assurer une efficacité de conversion non linéaire satisfaisante (respectivement élevée).
Le profil P2 et la deuxième variation sont représentés sur la . A titre d’exemple non limitatif, le profil P2 de la fibre de la est gaussien. Selon un autre mode de réalisation, le profil P2 est choisi dans un groupe comprenant un profil parabolique, un profil super gaussien, un profil triangulaire, un profil lorentzien, un profil multi-lobes, et un profil de sécante hyperbolique carrée.
De manière préférentielle, la fibre F est une fibre multimode présentant un profil transverse de variation d’indice non constant et présentant un maximum localisé sensiblement au centre du cœur. Par exemple, la fibre est une fibre à gradient d’indice ( GRIN pour GRaded INdex fiber en anglais) présentant un profil d’indice parabolique avec un maximum centré au point C, comme illustré dans la . Alternativement, le cœur présente un profil transverse d’indice choisi parmi un profil gaussien, un profil super gaussien, un profil triangulaire, un profil lorentzien, un profil multi-lobes, et un profil de sécante hyperbolique au carré.