Journées Scientifiques à l’Ecole Doctorale de Sciences et Technologie-2012/2013 Conception d’un réseau de capteurs acoustiques passifs pour un contrôle.

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1 Journées Scientifiques à l’Ecole Doctorale de Sciences et Technologie-2012/2013 Conception d’un réseau de capteurs acoustiques passifs pour un contrôle – santé intégré basse consommation et non – intrusif des structures aéronautiques et conduites de transport de fluides K. Hourany 1,2, F. Benmeddour 2, E. Moulin 2, Y. Zaatar 1 and J. Assaad 2 1- PLATEFORME DE RECHERCHE EN NANOSCIENCES ET NANOTECHNOLOGIES, UNIVERSITE LIBANAISE, FACULTE DES SCIENCES 2, BP 90656 JDEIDET, LIBAN 2- INSTITUT D’ELECTRONIQUE DE MICROELECTRONIQUE ET DE NANOTECHNOLOGIE, DEPARTEMENT OPTO-ACOUSTO-ELECTRONIQUE, UNIVERSITE DE VALENCIENNES-LE MONT HOUY - 59313 VALENCIENNES CEDEX 9, FRANCE karl.hourany@gmail.com farouk.benmeddour@univ-valenciennes.fr emmanuel.moulin@univ-valenciennes.fr yzaatar@ul.edu.lb jamal.assaad@univ-valenciennes.frkarl.hourany@gmail.comfarouk.benmeddour@univ-valenciennes.fremmanuel.moulin@univ-valenciennes.fryzaatar@ul.edu.lbjamal.assaad@univ-valenciennes.fr La corrélation dans le CSI Corrélation d’un champ acoustique non cohérent Contrôle sur site, quasi temps réel Fig. 1 - Système de contrôle-santé intégré basé sur l’intégration de transducteurs acoustiques, (a) Méthode classique en émission-réception, (b) Méthode proposée, pas d’émetteur Le système est constitué de paires de récepteurs acoustiques L’intercorrélation des signaux au sein de chacune de ces paires permettra la détection d’un défaut dans son voisinage Fig. 2 – Schéma descriptif du problème Problème : Le changement dans la fonction d’intercorrélation peut être induit par le défaut ou par les caractéristiques de la source Solution : Utilisation d’un (ou plusieurs) récepteur dit de référence situé à Fig. 3 – Organigramme des traitements l’extérieur de la zone d’inspection Construction d’une base de données contenant les configurations de source possibles Identification de la configuration de la source (simulation) Plaque de dimensions 1x0.5 m 2. La base de données contient deux configurations de la source Fig. 4 – Signal d’excitation (f = 8 KHz) Fig. 5 - Comparaison entre les images temps-fréquence (de l'autocorrélation du signal reçu sur le capteur de référence) obtenue pour les différentes configurations de la source (Configuration 1 pour la position S1, configuration 2 pour la position S2 et configuration "test" pour la position "test") Conclusions  Méthode permettant de tester le degré de ressemblance entre les images  Il est toujours possible de faire un CSI en mesurant la fonction d’intercorrélation Nouvelle méthode de comparaison Fig. 6 - Une partie de l'image temps-fréquence. (a) Configuration 1, (b) Configuration 2, (c) Configuration "test“ Moyenne des distances entre les minimums locaux: Fig. 7 - (a) Comparaison entre la configuration "test" (couleur mauve) et la configuration 1 (couleur verte), (a) Comparaison entre la configuration "test" (couleur mauve) et la configuration 2 (couleur verte) (a) 0.0428 (b) 0.1181 La configuration “test” ressemble plus à la configuration 1 La corrélation et la fonction de Green Champs parfaitement diffus (cas idéal) Fig. 8 - Equivalence entre la fonction de Green et la fonction de corrélation Fig. 9 - Dispositif de mesure Résultats expérimentaux On mesure l’intercorrélation entre R1 et R2 puis on filtre cette dernière et on compare le résultat obtenu au signal reçu en R2 lorsque R1 émet une excitation sinusoïdale Très bonne ressemblance, mais les petites différences sont dues: - Champs pas parfaitement Fig. 10 - Intercorrélation entre R1 et R2 diffus - Excitation sinusoïdale Fig. 11 - Signal de filtrage Fig. 12 - Comparaison entre l’intercorrélation et le signal reçu en R2 lorsque R1 émet une excitation sinusoïdale Représentation temps-fréquence / S’approcher un peu plus vers la réalité Compresseur Fig. 14 – Compresseur Fig. 13 - Comparaison entre les images temps fréquences Fig. 15 - Comparaison entre les images temps fréquences lorsque l’émetteur est un générateur de bruit lorsque l’émetteur est le compresseur Objectif Illustrer l’importance de la fonction de corrélation dans le Contrôle Santé-Intégré (CSI) ainsi que sa relation avec la fonction de Green Perspectives  Application au transports fluidiques  Effet de la température du fluide, de son débit ainsi que la détection des endommagements Application - Domaine de l’aéronautique - Transport fluidique