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
plan de l’exposé Radiométrie photothermique Modèle thermique utilisé Simulations et modes d’exploitation Résultats expérimentaux Conclusion et perspectives
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Principe applications: - contrôle de défauts - caractérisation de fissures avantages: - non destructive - sans contact - mesures à distance
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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
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
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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=1,1 10-5 m2.s-1 a1=2,5 10-5 m2.s-1 ACIER chrome
Influence de l’épaisseur sur le signal
La température à un instant donné
Calcul d’aire
Temps de décrochage
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Dispositif expérimental
Temps de décrochage: expérience td =0.186 ms L=136.5 um (estimée) L=138 um (réelle) échantillon 2 td
Temps de décrochage k = 70 W/mK
Résultats expérimentaux td (s) ed estimé (um) ed réelle (um) Écart relatif(%) Échantillon 1 1,19.10-4 109,6 130 15,7 Échantillon 2 1,86.10-4 136,5 138 1,1 Échantillon 3 1,99.10-4 140,6 8,2 Échantillon 4 0,33.10-4 54,6 50 9,2 Échantillon 5 0,32.10-4 54,5 58 6 Échantillon 6 0,38.10-4 58,4 55 6,2
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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