T. Mourillon, F. Gesson, O. Faugeroux, J.L. Bodnar

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1 T. Mourillon, F. Gesson, O. Faugeroux, J.L. Bodnar
Estimation de l’épaisseur de revêtements de par radiométrie photothermique impulsionnelle en face avant T. Mourillon, F. Gesson, O. Faugeroux, J.L. Bodnar Colloque annuel du Club contrôle et mesures optiques pour l’industrie de la société française d’optique

2 plan de l’exposé Radiométrie photothermique Modèle thermique utilisé Simulations et modes d’exploitation Résultats expérimentaux Conclusion et perspectives

3 plan de l’exposé Radiométrie photothermique Modèle thermique utilisé Simulations et modes d’exploitation Résultats expérimentaux Conclusion et perspectives

4 Principe  applications: - contrôle de défauts - caractérisation de fissures  avantages: - non destructive - sans contact - mesures à distance

5 plan de l’exposé Radiométrie photothermique Modèle thermique utilisé Simulations et modes d’exploitation Résultats expérimentaux Conclusion et perspectives

6 Modélisation du problème
Hypothèses générales . Matériaux isotropes et opaques . Énergie absorbée en surface . Propriétés constantes (température et temps) Modèle 1 D Homogène Contact parfait Transfert Excitation Interface Dépôt Substrat . Substrat semi infini e

7 Modèles des quadripôles
Excitation de type Dirac Profil de température en face avant: Matrice de transfert: Condition limite: Profil de température: 2(p)=0 Retour dans l’espace temporelle : Algorithme de Stephest Échantillon bicouche Échantillon « a » Échantillon « d » Excitation e

8 plan de l’exposé Radiométrie photothermique Modèle thermique utilisé Simulations et modes d’exploitation Résultats expérimentaux Conclusion et perspectives

9 Nature de l’échantillon étudié
L2=2,5 cm 20 mm <L1< 200 mm k2=38,2 W/m.K K1=70 W/m.K a2=1, m2.s-1 a1=2, m2.s-1 ACIER chrome

10 Influence de l’épaisseur sur le signal

11 La température à un instant donné

12 Calcul d’aire

13 Temps de décrochage

14 plan de l’exposé Radiométrie photothermique Modèle thermique utilisé Simulations et modes d’exploitation Résultats expérimentaux Conclusion et perspectives

15 Dispositif expérimental

16 Temps de décrochage: expérience
td =0.186 ms L=136.5 um (estimée) L=138 um (réelle) échantillon 2 td

17 Temps de décrochage k = 70 W/mK

18 Résultats expérimentaux td (s)
ed estimé (um) ed réelle (um) Écart relatif(%) Échantillon 1 1, 109,6 130 15,7 Échantillon 2 1, 136,5 138 1,1 Échantillon 3 1, 140,6 8,2 Échantillon 4 0, 54,6 50 9,2 Échantillon 5 0, 54,5 58 6 Échantillon 6 0, 58,4 55 6,2

19 plan de l’exposé Radiométrie photothermique Modèle thermique utilisé Simulations et modes d’exploitation Résultats expérimentaux Conclusion et perspectives

20 conclusion perspective Proposition de trois méthodes
Méthode de l’instant de décrochage Bonne estimation de l’épaisseur du dépôt Affiner la procédure d‘estimation Développer d’autres types d’exploitation de la réponse impulsionnelle Adapter la méthode à l’industrie