L’industrie 4.0 nécessite des capteurs de plus en plus intelligents, capables d’améliorer les mesures et de s’intégrer dans un réseau IoT industriel.
Techniques de test et analyse pour contrôler vos équipements, matériaux et structures
Technique de monitoring non-invasive utilisant les ultrasons
Etude de la propagation du son dans l’eau pour l’océanologie, la défense, la pêche…
Systèmes d’amortissement vibratoire piézoélectriques adaptables à de larges gammes d’applications
Transformer vos vibrations en électricité
Transmission de puissance à haut rendement
Valves haute-performance pour le secteur hydraulique.
Une technologie unique et innovante pour les énergies renouvelables
Génératrice piézoélectrique pour les énergies renouvelables.
Utilisation de transducteurs piézoélectriques pour détecter la présence de glace et dégivrer des équipements
Des actionneurs piézoélectriques adaptés à votre solution
Systèmes d’amortissement vibratoire piézoélectriques adaptables à de larges gammes d’applications
Techniques de test et analyse pour contrôler vos équipements, matériaux et structures
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L’industrie 4.0 nécessite des capteurs de plus en plus intelligents, capables d’améliorer les mesures et de s’intégrer dans un réseau IoT industriel.
Transformer vos vibrations en électricité
Utilisation de transducteurs piézoélectriques pour détecter la présence de glace et dégivrer des équipements
Technique de monitoring non-invasive utilisant les ultrasons
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Une technologie unique et innovante pour les énergies renouvelables
Génératrice piézoélectrique pour les énergies renouvelables.
12 janvier 2023
En visitant notre site internet ou en suivant nos actualités sur Linkedin, vous avez probablement déjà dû rencontrer les termes SHM, CND, maintenance prédictive, contrôle de structures… Il n’est pas toujours évident de distinguer ces différentes approches et méthodes. Cet article a pour but d’éclaircir toutes ces notions et d’expliquer ce que PYTHEAS Technology propose.
De nombreux secteurs et activités nécessitent des contrôles plus ou moins fréquents des matériaux et des systèmes utilisés, notamment pour assurer la sécurité des utilisateurs. C’est notamment le cas des ouvrages d’art comme les ponts, de l’automobile, de l’aérospatial ou encore du secteur pétrolier dans lesquels une défaillance peut facilement donner lieu à une catastrophe.
Afin de vérifier leur intégrité, ces systèmes et structures doivent subir des tests qui peuvent être destructifs, semi-destructifs ou non-destructifs. L’objectif du Contrôle Non-Destructif (CND), ou des Essais Non-Destructifs (END), est de valider l’état d’intégrité d’une pièce ou d’une structure sans l’altérer. Contrairement au contrôle destructif ou semi-destructif, le CND ne modifie pas l’élément testé, il peut donc ensuite être réutilisé normalement. Cela permet d’économiser du temps et de l’argent dans l’évaluation de produits, matériaux et structures.
Le CND regroupe un ensemble de méthodes et de techniques telles que le contrôle par courants de Foucault, l’holographie, la magnétoscopie, le contrôle par flux de fuite ou encore le contrôle par ultrasons. Il existe des dizaines de méthodes, à la fois volumiques et surfaciques.
Le Contrôle Non-Destructif peut être effectué en cours de production, afin de détecter la présence de défauts de fabrication, ou en cours d’utilisation, pour détecter des défauts d’usure par exemple.
La plupart du temps, ces contrôles sont effectués à intervalles réguliers par des opérateurs grâce à des capteurs et systèmes d‘instrumentation. Cependant, pour assurer un meilleur contrôle de l’intégrité des systèmes et structures de certains secteurs critiques, effectuer ces mesures en continu serait attractif. Ce besoin mène donc au développement d’une nouvelle technologie de CND, le Contrôle de Santé Intégré.
Le Contrôle de Santé Intégré, ou Structural Health Monitoring (SHM) en anglais, est une technique d’inspection permettant de contrôler l’intégrité d’une structure ou d’un système de façon autonome et permanente. Le concept de système de monitoring intégré entend que les capteurs utilisés sont fixés et intégrés à la structure pour un diagnostic en continu.
Le Contrôle de Santé Intégré s’est développé avec l’augmentation des normes de sécurité et la volonté croissante de réduire les coûts de maintenance. En détectant les dommages et les marques d’usure, le SHM permet de prévoir les interventions de maintenance nécessaires pour ainsi éviter des efforts superflus de maintenance préventive mais aussi des dégâts sur la structure. En permettant d’intervenir au bon moment et au bon endroit, le contrôle de santé intégré permet de réduire les coûts de maintenance sans compromettre la fiabilité des contrôles.
Comme le CND, le SHM apporte une solution de « diagnostic », en analysant l’état de santé d’une structure. Cependant, en restant intégré à la structure et en permettant un diagnostic continu, il renforce les possibilités de « pronostic ». Cette fonction est directement liée à la stratégie de maintenance en analysant la durée de vie de la structure.
Le SHM est donc une approche de diagnostic structurel intégrée à la structure qui permet de surveiller le comportement et l’évolution d’une structure dans son ensemble et en continu. Grâce à sa double fonction « diagnostic » et « pronostic », le SHM représente un outil essentiel au développement de la maintenance prédictive.
L’objectif de la maintenance prédictive est d’utiliser l’estimation du cycle de vie d’un équipement pour anticiper ses pannes et défaillances. Elle se base sur des données collectées par différents capteurs pour alerter lorsque des seuils jugés critiques sont franchis. Ces capteurs peuvent utiliser des ultrasons ou des infrarouges et sont notamment capables de mesurer des vibrations ou des débits de fluides (huile, eau…) ou de gaz.
La maintenance prédictive présente plusieurs avantages :
La maintenance prédictive et l’installation de capteurs intelligents peuvent représenter un investissement important, mais s’avérer rentables rapidement en maintenant un niveau optimal d’utilisation des machines.
Le Contrôle Non-Destructif, CND, et le Structural Health Monitoring, SHM, sont deux approches différentes d’évaluation des structures qui peuvent s’avérer complémentaires. Toutes les techniques de CND ne peuvent pas être embarquées et automatisées, le SHM ne peut donc pas tout remplacer. En revanche, le SHM, en plus de fournir des informations sur l’évolution des structures en continu et de manière automatisée, peut être implémenté sur des surfaces inaccessibles à des méthodes de CND nécessitant un opérateur. C’est notamment le cas de certains équipements inatteignables (câbles ou tuyaux enterrés, éoliennes offshore…) ou situés dans des zones à risques (centrale nucléaire, plateforme pétrolière…).
PYTHEAS Technology propose une solution de SHM par tomographie par ondes guidées ultrasonores.
La tomographie est une technique d’imagerie, notamment utilisée pour des applications médicales, qui permet de reconstruire artificiellement l’image d’une structure ou d’un matériau grâce à une série de mesures effectuées depuis l’extérieur de cette structure ou de ce matériau.
En plaçant un réseau de capteurs et émetteurs piézoélectriques sur une surface, il est possible de détecter, localiser et caractériser les défauts. Les capteurs émettent et reçoivent des ondes guidées qui serviront de données d’entrée aux algorithmes de tomographie. Ces algorithmes pourront ensuite cartographier la surface inspectée et détecter, localiser et caractériser les défauts.
PYTHEAS Technology a notamment travaillé pour le CNES afin de concevoir un système embarqué capable de détecter, localiser et caractériser les dommages sur un lanceur de satellite en vue de sa réutilisation. Cliquez ici pour en savoir plus
Pour en savoir plus sur notre système de SHM ou pour discuter d’un projet de contrôle de structure, n’hésitez pas à nous contacter à l’adresse contact@pytheas-technology.com .