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Surveillance in situ de puits de corrosion de taille micrométrique générés par voie électrochimique à l’aide d’ondes de Lamb gérées par un réseau dispersé de transducteurs piézoélectriques

décembre 2, 2024

La corrosion est une menace majeure dans l'industrie aéronautique, à la fois en termes de sécurité et de coût. Des solutions efficaces, polyvalentes et abordables pour la surveillance de la corrosion sont donc nécessaires. Les ondes de Lamb ultrasoniques (LW) semblent être très efficaces pour la surveillance de la corrosion et peuvent être rendues rentables et polyvalentes si elles sont émises et reçues par un réseau peu dense d'éléments piézoélectriques (PZT). Une solution d'ondes lumineuses reposant sur un réseau épars de PZT et permettant de surveiller la croissance de puits de corrosion de la taille d'un μm sur une plaque d'acier inoxydable 316L est évaluée ici. Expérimentalement, la taille du puits de corrosion est contrôlée électrochimiquement à la fois par le potentiel électrique imposé et par l'injection d'une solution corrosive de NaCl à travers un capillaire situé à l'emplacement souhaité du puits. Parallèlement, la croissance du puits de corrosion est surveillée in situ toutes les 10 s par l'envoi et la mesure de LW à l'aide d'un réseau clairsemé de 4 PZTs collés à l'arrière de la plaque d'acier subissant la corrosion. Comme information de base, le volume du puits de corrosion est estimé comme le volume dissous équilibrant les charges électroniques échangées pendant la corrosion. Le rayon de la fosse de corrosion est en outre vérifié après l'expérience avec précision au moyen d'une mesure optique. Les signaux LW mesurés sont ensuite post-traités afin de calculer une série d'indices de dommages synthétiques (DI). Après les étapes de réduction des dimensions, les valeurs DI obtenues sont en très bonne corrélation avec le rayon du puits de corrosion. En utilisant un modèle linéaire reliant ces valeurs DI au rayon du puits de corrosion, il est démontré que les puits de corrosion de 30 μm à 150 μm peuvent être détectés et localisés de manière fiable, et que leur taille à venir peut être extrapolée. Deux expériences indépendantes ont été réalisées afin d'assurer la répétabilité de l'approche proposée. Les LW gérées par un réseau de PZT épars semblent donc être fiables et efficaces pour surveiller la croissance des puits de corrosion de taille micrométrique sur les plaques d'acier 316L. Si elles sont intégrées dans des structures aéronautiques, ces méthodes pourraient constituer une alternative polyvalente et rentable aux procédures d'entretien non destructif actuelles, qui nécessitent beaucoup de temps et de main-d'œuvre.

Système de super résolution d’images en temps réel basé sur la technologie du microbalayage

septembre 5, 2023

Contrairement au récent système de super résolution basé sur la technologie de l'IA qui nécessite normalement des ensembles de données d'entraînement massifs, le système de super résolution par microbalayage, en intégrant le mécanisme de haute précision et le système de traitement d'image, peut dépasser la limite des ensembles de données d'entraînement pour améliorer considérablement la résolution et la qualité de l'image en temps réel. Un tel système de super résolution d'image en temps réel, appelé Quick Demo Station (QDS), est présenté. Ce système est développé conjointement par IAE Shanghai, en Chine, en coopération avec Cedrat Technologies, en France. Le système est composé de deux modules, un module d'imagerie (MicroScan_ VIS_Module ), l'autre module de traitement d'image (une station de travail portable de traitement d'image). Le module de traitement d'image effectue le contrôle du module d'imagerie, ainsi que l'acquisition d'images, le recalage d'images, la reconstruction de superrésolution d'images, l'amélioration du contraste d'images. Ici, l'algorithme utilisé pour restaurer les images basse résolution (LR) est la méthode de reconstruction itérative, qui permet d'obtenir des résultats de super-résolution (SR) de haute qualité. La sortie est un flux vidéo dont la fréquence d'images est supérieure à 25 images par seconde. Le système est testé dans différentes applications et montre d'excellents résultats de super-résolution, y compris dans des conditions de faible luminosité et dans des scénarios d'éclairage variable en extérieur. En outre, l'algorithme du module de traitement d'images peut être utilisé non seulement sur les stations de travail, mais aussi dans les systèmes de traitement embarqués.

Un collecteur d’énergie vibratoire à large bande avec gestion intégrée de l’énergie conçu pour les environnements difficiles.

juin 14, 2024

Les collecteurs d'énergie bistables (BEH) sont des dispositifs bien adaptés pour faire face à la variation du spectre de fréquence de la source de vibration. En effet, le mouvement non linéaire de ce type de collecteur permet d'atteindre une bande passante de récolte allant jusqu'à 50 % de la fréquence de résonance, contre 1 à 2 % de la fréquence de résonance pour les collecteurs d'énergie linéaires conventionnels. CEDRAT TECHNOLOGIES propose une conception utilisant une barre flexible et la technologie APA® (Amplified Piezoelectric Actuator) basée sur une architecture brevetée par l'USMB. Le comportement non linéaire d'un tel type de capteur d'énergie a déjà été étudié dans la littérature et a donné des résultats prometteurs. En raison de l'utilisation d'une barre déformée, le capteur d'énergie bistable est très sensible à la dilatation thermique résultant d'un environnement difficile. Dans cet article, une conception améliorée est proposée pour gérer la dilatation thermique et garantir les capacités de récolte dans une large gamme de températures allant de -40°C à +80°C. En outre, un circuit d'extraction électronique a été mis en œuvre pour fournir une tension de sortie régulée afin d'alimenter un IoT. En outre, ce circuit électronique peut gérer l'excès spontané d'énergie en le stockant dans un supercondensateur ou une batterie, puis le restituer pour continuer à alimenter l'IdO lorsque le niveau de vibration diminue. Le BEH avec le circuit d'extraction électronique peut générer une puissance de 8mW . La combinaison d'un collecteur d'énergie bistable athermalisé avec un circuit d'extraction électronique augmente le niveau de préparation technologique pour être intégré dans un système soumis à un environnement difficile, comme les applications ferroviaires par exemple.

Fabrication et propriétés des premiers actionneurs industriels APA® à base d’époxy carbone SHELLS

février 12, 2012

L'aéronautique du futur utilisera plus souvent des actionneurs électriques pour remplacer les actionneurs hydrauliques. Les actionneurs piézoélectriques amplifiés APA® existants, dotés d'une coque en acier et offrant l'une des densités d'énergie massique les plus élevées, sont de bons candidats. Des coques en carbone plus légères sont développées pour augmenter encore leur efficacité. Pour les pales de rotor d'hélicoptère, cette évolution est presque inévitable, mais elle est également très intéressante pour d'autres domaines. Des coques en fibres de carbone à haut module et à haute résistance à la traction ont été produites par enroulement filamentaire conventionnel, testées et comparées.

Structure mécanique avec un rapport d’amplification de force élevé pour l’application d’un capteur piézoélectrique à basse fréquence

juin 19, 2023

Une structure mécanique basée sur l'empilement en série de bras de niveau a été conçue afin d'amplifier la force entrante du système de récolte. La force sortante est appliquée sur le matériau intelligent. La déformation de la structure mécanique est basée sur des pivots flexibles utilisant quatre colliers circulaires tronqués. La dernière amplification est basée sur la coque APA® (Amplified Piezoelectric Actuator), une solution déjà brevetée par Cedrat Technologies. La structure d'amplification de la force a été conçue à la demande d'un moissonneur à faible volume alloué (0,3 cm3) et à basse fréquence de résonance (20 Hz).

Micro-ondes supraconductrices 3D piézoélectriques ajustables et amplifiées mécaniquement

janvier 6, 2016

Dans le contexte des systèmes quantiques hybrides, il existe une demande pour des dispositifs supraconducteurs ajustables capables de fonctionner dans le régime du photon unique. Dans ce travail, nous avons développé une cavité réentrante micro-onde 3D avec de telles caractéristiques, prête à fournir un réglage très fin d'un mode résonnant de haute qualité sur une large gamme dynamique. Ce système possède un mécanisme d'accord électronique basé sur un actionneur piézoélectrique amplifié mécaniquement, qui peut régler la résonance de la cavité avec une large gamme dynamique de l'ordre de 1 GHz à 10 mK. À une puissance micro-onde élevée, on a observé que des effets thermiques non linéaires détruisaient la supraconductivité de la cavité en raison des champs électriques importants générés dans le petit espace de la cavité rentrante.