INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Il est également proposé un système de détection d’anomalie caractérisé en ce qu’il comporte : un réseau de neurones dorsal conçu pour recevoir une image à inspecter et pour fournir une représentation intermédiaire de l’image à inspecter, et des réseaux de neurones de localisation respectivement associés à des zones prédéfinies d’une même pièce telle qu’une aube, les zones ayant des structures différentes telles que des géométries différentes et/ou des matériaux différentes et/ou des épaisseurs différentes et/ou la présence ou l’absence d’une cavité et/ou des cavités de tailles différentes, et chacun conçu, à partir de la représentation intermédiaire, pour rechercher une ou plusieurs anomalies et localiser chaque anomalie trouvée dans l’image à inspecter ; le dispositif de détection ayant été préalablement entraîné, pour chaque zone, par : une fourniture, au réseau dorsal, d’images d’entraînement selon chaque vue prédéfinie de la zone considérée, et à partir des images d’entrainement de la zone considérée, un ajustement adaptatif au cours duquel des paramètres du réseau dorsal et du réseau de localisation associé à la zone considérée sont ajustés, mais pas des paramètres du ou des autres réseaux de localisation, pour améliorer la détection et la localisation.
Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la est une vue en perspective d’une aube pouvant former une pièce à inspecter, la est une vue en perspective d’un système d’acquisition d’image de pièces à inspecter, la est un schéma fonctionnel d’un dispositif de détection d’anomalie dans une pièce à inspecter, la est un schéma blocs d’un procédé de détection d’anomalie dans une pièce à inspecter, la est similaire à la , et illustre en outre deux zones de l’aube, à savoir un pied et une pale, la regroupe un exemple d’images d’entraînement pour entraîner le dispositif de détection d’anomalie, la illustre les images d’entraînement de la , après annotation pour définir des boîtes entourant respectivement des anomalies, la est un graphe illustrant, pour chacune des deux zones de l’aube, les dimensions des boîtes des images d’entraînement, ainsi que des boîtes de référence déterminées par partitionnement, la illustre un exemple de répartition des images d’entraînement en deux lots, la est similaire à la et illustre le fonctionnement du dispositif de détection pendant une phase apprentissage à partir des images d’entraînement du premier lot de la illustrant la première zone, la est similaire à la et illustre le fonctionnement du dispositif de détection pendant une phase apprentissage à partir des images d’entraînement du premier lot de la illustrant la deuxième, la est similaire à la , et illustre le fonctionnement du dispositif de détection pendant une phase d’apprentissage, la est une image d’une zone d’une aube à inspecter, la est similaire à la et illustre le fonctionnement du dispositif de détection pendant une phase de prédiction sur l’image de la , et la est un schéma fonctionnel d’un système informatique implémentant le dispositif de détection de la .
Description détaillée de l’invention En référence à la , une aube 100 pouvant former une pièce à inspecter conformément à l’invention, comporte un pied 102 et une pale 104. L’aube 100 appartient par exemple à une soufflante d’une turbomachine d’un aéronef.
En référence à la , un exemple de système 200 d’acquisition d’image d’une pièce 202, telle que l’aube 100 de la , va à présent être décrit.
L’utilisation d’une série temporelle d’images pour confirmer les informations de surveillance permet de prendre en compte des variations d’échelle, de mouvement, d’éclairage qui potentiellement peuvent induire une détermination de l’état de fonctionnement ou de l’identification erronée. Le procédé permet ainsi d’améliorer l’estimation des informations de surveillance et est plus robuste.
L’étape de consolidation des informations de surveillance peut alors comprendre les sous-étapes suivantes : Tri des informations de surveillance obtenues pour l’ensemble des images de la série temporelle d’images, pour obtenir un ensemble d’informations de surveillance associé à chaque organe de sectionnement présent dans la série temporelle d’images, détermination de caractéristiques dudit ensemble d’informations de surveillance, sélection d’une information de surveillance finale comme information de surveillance de l’organe de sectionnement sur la base desdites caractéristiques.
Ainsi, on analyse les informations de surveillance obtenues sur une série temporelle d’images successives et on détermine l’information de surveillance finale à l’aide de cette analyse. L’information de surveillance finale est ainsi déterminée de manière plus fiable. Cela permet aussi qu’une information de surveillance soit obtenue même si, pour des raisons d’éclairage ou d’environnement (occlusion, texture, etc.), aucune classification n’a pu être donnée sur une image donnée de l’ensemble d’images.
L’étape de consolidation des informations de surveillance peut aussi comprendre les sous-étapes suivantes : Fusion des localisations des étiquettes obtenues pour l’ensemble des images de la série temporelle d’images, pour obtenir un ensemble de localisations d’étiquette associé à chaque paire de localisations obtenue dans la série temporelle d’images, Détermination de caractéristiques dudit ensemble de localisations d’étiquette, Sélection d’une localisation d’étiquette finale comme localisation d’étiquette de ladite paire sur la base desdites caractéristiques déterminées.
Ainsi, on analyse les localisations d’étiquette relatives à une même étiquette, obtenues sur une série temporelle d’images successives, et on détermine, sur la base de cette analyse, la localisation d’étiquette finale qui servira à lire (identifier) le repère fonctionnel. Cela permet ainsi de prendre en compte des variations d’échelle d’une image à l’autre, et de choisir la localisation d’étiquette qui sera la plus aisément identifiable. La robustesse, et la fiabilité, du procédé s’en trouvent ainsi améliorées.
Lesdites caractéristiques peuvent alors comprendre le nombre d’occurrences d’un même état de fonctionnement classifié, et l’état de fonctionnement final est l’état de fonctionnement correspondant au nombre d’occurrences le plus élevé.
Le nombre d’images de la série temporelle d’images peut alors dans la pratique être compris entre 2 et 30, de préférence égal à 10.
La série d’images correspond à des images acquises à une fréquence comprise entre 1 image par seconde et 30 images par seconde, de préférence comprise entre 10 images par seconde et 20 images par seconde, de préférence égale à 10 images par seconde.
L’intelligence artificielle est un réseau de neurones entrainé de manière supervisée sur une base d’entrainement pour fournir une localisation et un état de fonctionnement de chaque organe de sectionnement présent dans une image, et pour fournir une localisation de chaque étiquette présente dans ladite image.
La base d’entrainement comporte une pluralité d’images d’organes de sectionnement d’entrainement, chaque organe de sectionnement d’entrainement étant représenté dans chacun des états de fonctionnement à fournir, et une pluralité d’images d’étiquettes d’entrainement, chaque image de la pluralité d’images d’organes de sectionnement d’entrainement étant associée à des informations relatives à la localisation et à l’état de fonctionnement de chaque organe de sectionnement présent dans l’image, et chaque image de la pluralité d’images d’étiquettes d’entrainement étant associée à la localisation de chaque étiquette d’entrainement présente dans ladite image.
De préférence, la base d’entrainement est acquise sur au moins une installation.
Alternativement, une partie de la base d’entrainement est acquise sur au moins une installation, et une autre partie de la base d’entrainement est acquise hors du contexte de l’installation.
Le terme « hors du contexte de l’installation » signifie que les images de la base d’entrainement ne sont pas acquises dans l’installation. Il suffit d’acquérir des images des organes de sectionnement seuls, sans le contexte des équipements situés derrière et autour de ces organes dans l’installation. Un avantage est qu’il est simple de construire cette base d’entrainement, et simple de l’incrémenter.
La base d’entraînement peut avantageusement être augmentée artificiellement à partir des images d’organes de sectionnement et/ou des images d’étiquettes d’entrainement acquises sur au moins une installation et/ou hors du contexte d’une installation.
Le repère fonctionnel est codé avec des caractères alphanumériques, et l’étape d’identification de l’étiquette est effectuée à l’aide d’un algorithme de reconnaissance automatique de caractères alphanumériques.
Lorsque le repère fonctionnel est codé avec des caractères alphanumériques, l’étape d’identification comprend, après l’utilisation de l’algorithme de reconnaissance automatique de caractères, une étape de vérification du résultat de l’algorithme de reconnaissance par rapport à des règles de grammaire prédéterminées pour confirmer le repère fonctionnel.
Selon cet exemple de réalisation, le matériau de l’armature extérieure 3 peut être un plastique. Un plastique est effectivement facilement déformable lors de l’insertion de l’articulation élastique 1 dans le logement.
Selon un cinquième exemple de réalisation illustré à la , la deuxième butée élastique 7 est adhérisée à l’armature intérieure 2 et est au contact de l’armature extérieure 3.
Plus particulièrement, selon cet exemple de réalisation, l’armature extérieure 3 comporte une zone formant un vantail 14, le vantail 14 présentant une excroissance 15, également dénommée bossage, s’étendant radialement en direction du centre 16 de l’articulation élastique 1, le centre étant matérialisé par l’axe longitudinal de l’articulation élastique 1.
Le matériau de cette excroissance 15 peut être identique à celui de l’armature extérieure 3 et peut, par exemple, être formé par un plastique rigide ou un métal.
Comme illustré à la , la deuxième butée élastique 7 et l’excroissance 15 sont au contact l’une de l’autre lorsque l’articulation élastique 1 est emmanchée dans un logement venant fermer le vantail 14.
Dans les exemples illustrés, la première butée élastique 5 est adhérisée à l’armature extérieure 3 et est distante de l’armature intérieure 2. Cependant, dans un exemple de réalisation non illustré, la première butée élastique 5 peut être similaire à la deuxième butée élastique 7. Autrement dit, la première butée élastique 5 peut être adhérisée à l’armature intérieure 2 et au contact de ou adhérisée à l’armature extérieure 3.
Un autre aspect de l’invention illustré à la se rapporte à une biellette de reprise de couple 17 pour un groupe motopropulseur.
Plus particulièrement, cette biellette de reprise de couple 17 est destinée à assurer une liaison entre un organe 18 d'un groupe motopropulseur et un élément structurel 19, tel qu'une caisse ou un berceau d'un véhicule automobile. L’organe 18 peut être formé par un moteur thermique ou un moteur électrique.
Une première articulation élastique 1 de la biellette de reprise de couple 17 est destinée à être reliée à l'organe 18. Une deuxième articulation élastique 1 de la biellette la de reprise de couple 17 est destinée à être reliée à l’élément structurel 19.
Cette biellette de reprise de couple 17 permet ainsi, grâce aux première et deuxième articulations élastiques 1, d’absorber les vibrations générées par l’organe 18 du groupe motopropulseur, et éviter une propagation de ces dernières au sein de l’élément structurel 19 de manière à augmenter le confort des passagers du véhicule.
Dans un exemple de réalisation différent, la biellette de reprise de couple 17 comporte une première articulation élastique 1 conforme à celle de l’invention et une deuxième articulation présentant des caractéristiques différentes.
Il convient de noter que l’homme du métier est en mesure d’apporter différentes variantes aux aspects de l’invention précités, par exemple en modifiant la forme de l’armature extérieure et/ou intérieure.
Chaque portion épargnée 40, 41 présente une forme générale triangulaire avec un sommet 45 positionné en regard de l’un des deux côtés longitudinaux 44 du pont de Wheatstone 43.
Les portions épargnées 40, 41 sont positionnées l’une en face de l’autre et séparées par le pont de Wheatstone 43.
Chaque portion épargnée 40, 41 s’étend depuis le sommet 45 jusqu’à un côté opposé 53 longeant une portion de bordure périphérique 48 du substrat 6.
La portion épargnée 40, 41 comprend un premier bord 54 et un deuxième bord 55 qui sont rectilignes. Le premier bord 54 longe un premier côté 51 de la première zone conductrice 17. Le deuxième bord 55 longe un deuxième côté 52 de la deuxième zone conductrice 18.
La première portion épargnée 40 forme une première zone de mise à la masse 30 et la deuxième portion épargnée 41 forme une deuxième zone de mise à la masse 31.
L’opération de mise à la masse de l’élément sensible à la pression 5 comporte ensuite une étape de connexion électrique entre les deux portions épargnées 40, 41 et le circuit imprimé 3 par un moyen de liaison (non représenté dans cet exemple).
Chaque moyen de liaison comprend une première extrémité connectée à une des portions épargnées 40, 41 et une deuxième extrémité connectée à une zone de connexion 36, 37 formée sur la couche diélectrique 8 du circuit imprimé 3.
Selon un autre mode de réalisation (non représenté), la première couche métallique recouvre les deux portions épargnées 38, 39, 40, 41 lors de l’étape de dépôt de la première couche métallique pour former deux zones de mise à la masse 30, 31.
Les deux zones de mise à la masse 30, 31 sont formées par une portion de la première couche métallique recouvrant la portion épargnée 38, 39, 40, 41 et en même temps que les quatre zones conductrices 17, 18, 19, 20.
En variante, une seule portion épargnée 38, 39, 40, 41 peut être formée quelle que soit la méthode utilisée par masquage selon le mode de réalisation de la ou par ablation selon le mode de réalisation de la . Une seule portion de première couche métallique peut être également réalisée pour former une seule zone de mise à la masse 30, 31.
L’opération de mise à la masse de l’élément sensible à la pression 5 comporte ensuite une étape de connexion électrique entre les deux portions de première couche métallique et le circuit imprimé 3 par deux moyens de liaison (non représenté dans cet exemple).
Chaque moyen de liaison comprend une première extrémité connectée à une des portions de première couche métallique et une deuxième extrémité connectée à une zone de connexion 36, 37 formée sur la couche diélectrique 8 du circuit imprimé 3.
Selon un autre mode de réalisation illustré sur la , la première couche métallique recouvre les deux portions épargnées 38, 39, 40, 41 lors de l’étape de dépôt de la première couche métallique. Une étape de gravure est réalisée pour former les deux portions de la première couche métallique recouvrant les deux portions épargnées 38, 39, 40, 41.
Une deuxième couche métallique est ensuite déposée sur les deux portions de la première couche métallique. La deuxième couche métallique permet de former deux zones de conduction métalliques 56, 57 superposées aux deux portions respectives de la première couche métallique par gravure, par exempe. Une première zone de conduction métallique 56 forme une première zone de mise à la masse 30. Une deuxième zone de conduction métallique 57 forme une deuxième zone de mise à la masse 31.
Les deux zones de conduction métalliques 56, 57 sont en alliage nickel/or et sont imprimées en même temps que les zones conductrices 17, 18, 19, 20 reliées au pont de Wheatstone 43.
L’opération de mise à la masse de l’élément sensible à la pression 5 comporte ensuite une étape de connexion électrique entre la première zone de conduction métallique 56 et le circuit imprimé 3 par un premier moyen de liaison 32, et entre la deuxième zone de conduction métallique 57 et le circuit imprimé 3 par un deuxième moyen de liaison 33.
Notre invention va être décrite plus précisément dans la suite de ce texte en utilisant le schéma de moteur de la et de la où deux coupes du moteur sont présentées schématiquement. Le [Tableau 1] décrit la liste des composants qu'on retrouve dans les ou la ou la . Bloc moteur (1) Pièces en mouvement (3) Chambre du vilebrequin (3-3) Fenêtre d'injection d'air dans la chambre du piston (1-1) Canal de circulation d'air dans le bas moteur (1-1-1) Aspiration d'air extérieur dans le bas moteur (1-2) Clapet d'entrée d'air extérieur (1-2-1) Chambre du piston (1-3) Sortie d'air détendu (1-4) Bougie (4) Piston (3-1) Déflecteur d'air entrant dans la chambre du piston (3-1-1) Cf. [Fig.1] Bielle (3-2) Axe moteur (3-4) Masselotte d'équilibrage/volant (3-5) Gorge de joint d'étanchéité (3-6) qui n'est pas représenté sur les schémas. Injection d'azote liquide Moteur à azote liquide [Fig. 4] Système d'injection d'azote liquide (4-1) Contrôle électronique injection azote liquide (4-1-1) Tube d'azote liquide (4-1-2) relié à une bonbonne d'azote liquide non représentée sur la figure. Buse injection azote liquide dans la chambre du piston (4-1-3) Cavité de circulation de l'air comprimé (5) Soupape de sortie d'air comprimé et Soupape de sortie d'air (5-1) Arbre à came et système d'activation de la soupape (5-2) (soupape, tige, ressort, came). Sortie air comprimé vers l'extérieur (5-3) Bougie de chauffage de la cavité du piston. (7) Isolation thermique de la cavité de circulation d'air (6) Goutte d'azote liquide (8) [Fig. 5] et [Fig. 6] Vapeur d'azote liquide (9) [Fig. 5] et [Fig. 6]
Lors de l'injection de l'air extérieur via le canal (1-1-1), dans la chambre du piston (1-3), la compression de l'air par la le piston va porter cet air à une pression élevée et à une température élevée. Selon le taux de compression de l'air, la température de la chambre du piston, lorsque le piston est en position haute peut dépasser les 600 degrés Kelvin, et la pression dans la chambre plusieurs dizaines de bars.
Pour maintenir la chambre du piston à une température élevée, et dans tous les cas supérieure à la température de congélation de l'eau (273 K / 0°C) qui est toujours contenue en traces dans l'azote liquide, et pour éviter le blocage du piston par de la glace : -On peut placer autour de la chambre du piston, un serpentin contenant un fluide caloporteur contenant un liquide chauffé. -On peut utiliser une bougie de chauffage (7), qui dans tous les cas est nécessaire pour démarrer le moteur à azote liquide, dont la cavité doit être chauffée pour éviter le blocage du piston au démarrage du moteur par congélation de l'humidité de l'air. Cette bougie est alimentée par une batterie, ou une génératrice, non représentées sur les dessins.
On peut aussi maintenir une température élevée dans la chambre du piston en faisant circuler l'air comprimé à haute température dans une cavité (5) , entourant la chambre du piston. Laquelle chambre de circulation de l'air est isolée thermiquement (6), pour minimiser les échanges de température avec l'extérieur du moteur. Le principe d'un tel chauffage est décrit dans le brevet FR 3115313. Les flèches indiquent le sens de circulation de l'air chaud dans la cavité. Cet air sort par la sortie d'air (5-3).
Dans notre invention, , le moteur à azote liquide comprend au moins un système d'injection d'azote liquide (4-1), l'azote liquide est stocké dans une bonbonne d'azote liquide, non représentée sur la figure, qui entre par le tube (4-1-2) puis est injecté dans la chambre du piston (1-3) par la buse d'injection (4-1-3). Le système est commandé électroniquement via le composant (4-1-1)
La décrit les principales étapes du fonctionnement du moteur à azote liquide : (b) Lorsque le piston (3-1) monte, il y a aspiration de l'air extérieur, qui est à la pression atmosphérique de 1 bar, via l'aspiration d'air (1-2) et injection dans la chambre du vilebrequin (3-3). (a) En redescendant le piston (3-1) comprime l'air provenant de l'extérieur, et lorsque la fenêtre d'injection d'air (1-1) est découverte, l'air venant de l'extérieur est injecté dans la chambre du piston (1-3) via le canal (1-1-1) tandis que l'azote vaporisé du précédent cycle est évacué via l'orifice (1-4). (b) En remontant, le piston (3-1) comprime l'air injecté dans la chambre du piston (1-3), à une pression qui peut atteindre plusieurs dizaines de bars selon le taux de compression, typiquement supérieure à 30 bars, et ceci provoque l'échauffement de l'air du piston à une température élevée, typiquement supérieure à 600K. (c) Lorsque le piston (3-1) atteint sa position supérieure, le point mort haut, on ouvre le système d'injection d'azote liquide qui envoie une ou plusieurs gouttes d'azote liquide (8) dans le volume chauffé à haute température. (d) L'azote se vaporise brusquement (9) et exerce une pression P importante sur le piston (3-1). Cette pression dépend de la quantité d'azote liquide injectée, et de la température de l'air comprimé. Cette pression P s'ajoute à la pression de l'air prélevé à l'extérieur et comprimé par le piston. Le cycle reprend ensuite (a)
Pour accélérer l'évaporation de la goutte d'azote liquide il faut que la surface du piston soit rugueuse. On préférera une rugosité Ra> 1,6µm.
En utilisant la théorie des gaz parfaits, on peut calculer que, lorsqu'une goutte d'azote liquide se vaporise à la température ambiante, T=20°C, et à la pression atmosphérique (P=101325Pa ou 1bar environ), le volume V de l'azote gazeux obtenu est approximativement 683 fois le volume Vg de la goutte d'azote liquide. Par exemple une goutte d'azote liquide de 1 ml de volume donnera 683 ml d'azote gazeux à la pression approximative de 1bar. Ainsi, en considérant que l'azote gazeux serait un gaz parfait, si on injecte une goutte de 1ml dans un volume égal à (683ml/2) =341.5ml, la pression de l'azote gazeux sera de 2 bars. Et donc, si le volume où est injectée la goutte d'azote liquide est divisé par 10, soit 6,8 ml, la pression sera de 10 bars. Si on applique la formule des gaz parfaits, PV=nRT, et soit P la pression du gaz, V le volume de l'enceinte, n le nombre de moles de gaz, R la constante des gaz parfaits, T la température de l'air comprimé exprimée en degrés kelvin. On peut considérer que la pression de l'azote gazeux résultant de l'évaporation de l'azote liquide dans la chambre du piston, est proportionnelle à la température T de l'air comprimé dans la chambre du piston, lorsque le piston est au point mort haut.
Cette température T dans l'enceinte dépend des paramètres suivants : La masse (faible) d'azote liquide injectée dans la chambre du piston, la capacité calorifique de l'azote liquide, La masse d'air comprimé dans la chambre du piston, la capacité calorifique de l'air comprimé, La chaleur latente d'évaporation de l'azote liquide. L'azote liquide refroidit le volume en s'évaporant. De la nature des alliages de la chambre de déplacement du piston. La température d'ébullition de l'azote qui est de 77,4 K / -196°C environ, à la pression atmosphérique.
On peut injecter une goutte calibrée d'azote liquide qui se vaporisera dans la zone comprimée par le piston, ou injecter une nébulisation de gouttes d'azote liquide. La pression dans la chambre du piston sera approximativement la somme des pressions partielles de l'azote devenu gazeux et de la pression partielle de l'air comprimé à haute température présent dans la chambre du piston. L'air comprimé à haute température étant composé de 78% d'azote, l'ensemble se comporte approximativement comme un volume unique d'azote.
L'injection de gouttes d'azote liquide peut se faire à des fréquences élevées, par exemple égales à 500 Hz. Le couple du moteur, la fréquence de rotation du moteur, dépendront principalement du taux de compression du moteur, de la masse d'azote liquide injectée dans la chambre du piston et de la fréquence de l'injection des gouttes d'azote liquide.