Cedip : la thermographie IR ouvre la porte des moteurs aéronautiques améliorés
La caméra infrarouge Silver 450M
SNECMA utilise la caméra infrarouge Silver 450M pour les essais de fatigue sans contact sur les lames de turbine de moteur. Certaines aubes ayant reçu un traitement particulier, sont supposées résister plus longtemps. C’est ce temps variable, très bref, que l’on veut mesurer.
La caméra infrarouge Silver 450M de Cedip Infrared Systems est utilisée par la SNECMA (Villaroche, France), principal fabricant de moteurs aéronautiques, pour les essais de fatigue sans contact sur les lames de turbine de moteur.
La SNECMA, groupe SAFRAN, conçoit, développe et produit des moteurs pour l'aviation civile et militaire. Afin d'améliorer la conception de ses moteurs aéronautiques, les ingénieurs de la SNECMA ont cherché à mieux comprendre le comportement des lames de turbine une fois soumises à des essais extrêmes de vibrations.
Pour reproduire ces états de vibrations, les chercheurs ont pris en essai une aube de réacteur. Cette aube, fixée sur un support rigide, est soumise à un test de vibration pendant lequel on lui applique, avec un puissant jet d’air pulsé, une contrainte dont l’intensité et surtout la fréquence sont ajustables.
Le niveau de contrainte est toujours très supérieur à ce que doit supporter une aube en régime d’utilisation même extrême et, en outre, la fréquence appliquée est augmentée progressivement pour atteindre la fréquence de résonance de l’aube. Dans ces conditions, toutes les aubes se fissurent, plus ou moins vite. Certaines, ayant reçu un traitement particulier, sont supposées résister plus longtemps. C’est ce temps variable, très bref, que l’on veut mesurer.
Une caméra thermique permet ce type d’analyse car l’apparition d’une crique est précédée d’un échauffement local et la crique elle-même présente, au cours de sa propagation, un point chaud de plusieurs centaines de degrés. Toutefois, le point est très petit et la propagation très rapide (quelques ms). Il faut donc disposer d’une caméra de mesure avec une excellente définition spatiale, une fréquence de balayage élevée et une dynamique importante (de l’ambiante à 800 °C).
Le choix des ingénieurs de la SNECMA s’est donc porté sur une caméra matricielle de Cedip Infrared Systems, et plus particulièrement sur son modèle Silver 450M qui répond à ces critères :
Le grand choix d’optiques permet d’adapter le champ de vue aux différentes tailles d’aubes en conservant une distance de sécurité
La fréquence trame de 400 Hz est appropriée aux temps de propagation à mesurer
La numérisation 14 bits et la fonction multi-Ti, qui permet d’enregistrer simultanément trois films avec trois temps d’intégration, directement dans le disque dur de l’ordinateur, le tout pendant un temps allant jusqu’à 15 minutes, offre des images avec une discrimination thermique remarquable aussi bien autour de l’ambiante qu’aux valeurs crête de 800°C
La caméra est en outre intégralement télécommandée depuis son ordinateur de gestion et d’acquisition, ceci à une distance de 30m permettant à l’opérateur IR de s’installer dans le PC tir, la caméra restant seule dans la cellule d’essais.
Parmi les fonction originales de la caméra Silver, citons la possibilité d’enregistrer, avec les films IR, les signaux issus des jauges de contraintes installées sur l’aube ainsi que la fourniture de tops début et fin de film IR, le tout permettant de recaler chaque image infrarouge avec toutes les autres données enregistrées sur le banc de tir.
Les images, issues de la caméra infrarouge Silver 450M, représentent la propagation d’une crique en 317 ms ; ces images sont extraites d’un film enregistré à une cadence trame de 400 Hz, soit 126 images pour l’ensemble du phénomène.
Cedip Infrared Systems développe, conçoit, fabrique et commercialise des caméras et systèmes thermiques infrarouges de hautes performances sur le marché international pour des organismes industriels, de recherches, de surveillance et de sécurité.
Grâce à une combinaison unique de savoir-faire technologique dans l'électronique, l’optique, la mécanique de précision et le logiciel, les équipes de Cedip, ingénieurs et techniciens fortement qualifiés, soutiennent un réseau mondial de distributeurs dans plus de 50 pays.
Pour de plus amples informations, consultez le site de l'Cedip-infrared
