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La thermographie IR teste des moteurs aéronautiques

Industrie et  Technologies
Sur son site de Villaroche, le motoriste aéronautique SNECMA utilise la caméra infrarouge Silver 450M de Cedip Infrared Systems, pour les essais de fatigue sans contact sur les aubes de turbine.


La SNECMA fabrique des moteurs pour l'aviation civile et militaire. Afin d'améliorer leur conception, les ingénieurs ont cherché à mieux comprendre à l'aide d'essais le comportement des aubes de turbine soumises à des vibrations extrêmes.

Pour tester une aube de réacteur, celle-ci a été fixée sur un support rigide, puis soumise des vibrations pendant lequel on lui applique, avec un puissant jet d'air pulsé, une contrainte dont l'intensité et la fréquence sont ajustables.

Le niveau de contrainte est toujours très supérieur à ce que doit supporter une aube en exploitation, même en conditions extrêmes. La fréquence appliquée est augmentée progressivement pour atteindre la fréquence de résonance de l'aube. Dans ces conditions, toutes les aubes finissent par se fissurer. Celles qui ont reçu un traitement particulier doivent résister plus longtemps. C'est ce délai variable et très bref, qui doit être mesuré.

Détecter les échauffements locaux

Une caméra thermique est l'outil adéquat. Elle autorise la détection d'un échauffement local qui précède l'apparition d'une crique. Cette 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 avec une définition spatiale suffisante, 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 la caméra matricielle Silver 450M de Cedip Infrared Systems. Ses différentes optiques permettent 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 fonction multi-Ti enregistre simultanément trois films avec trois temps d'intégration, directement dans le disque dur de l'ordinateur, pendant une durée de 15 minutes.

La caméra est en outre intégralement télécommandée depuis l'ordinateur de pilotage et d'acquisition de mesures situé à une distance de 30m. La caméra est ainsi isolée dans la cellule d'essais.

La caméra Silver offre également la possibilité d'enregistrer, avec les films InfraRouge, les signaux issus des jauges de contraintes installées sur l'aube ainsi que la fourniture de signaux de début et de fin de film InfraRouge. Chaque image infrarouge peut donc être recalée avec toutes les autres données enregistrées sur le banc de tir.


Ces 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.

Youssef Belgnaoui

Pour en savoir plus : http://www.cedip-infrared.com

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