DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention concerne de manière générale la localisation d'éventuels défauts d'adhésion d'une couche souple sur un substrat relativement rigide.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

Le collage d'une couche souple sur un substrat rigide est utilisé dans beaucoup de domaines industriels et il est souvent nécessaire de bien contrôler la qualité du collage.

Par exemple, dans le domaine aéronautique ou spatial, il est très important pour des raisons de sécurité de bien contrôler le collage d'une mousse d'isolation thermique sur une paroi métallique de réservoir .

Actuellement, certains contrôles de collage d'une couche souple sur un substrat plus rigide sont réalisés à l'aide de techniques très simples, appelées frottage « frotting » ou tapotage « tapping » qui consistent à frotter ou à tapoter manuellement la surface de la couche isolante afin d'en interpréter le rendu sonore.

Ces procédés, fondés sur la modification des conditions de propagation d'ondes acoustiques, sont relativement empiriques et ne satisfont pas à des critères d'objectivité et de fiabilité puisque l'interprétation résulte d'une écoute basée sur l'oreille humaine.

Par ailleurs, il existe des méthodes optiques capables d' imager des ondes acoustiques se propageant dans des structures mécaniques pour mettre en évidence certains délaminages dans des matériaux composites. Ces méthodes optiques, dites dynamiques (puisque la sollicitation est une onde acoustique) , sont utilisables pour observer une structure comprenant une couche souple (de faible impédance acoustique) plus ou moins liée à un substrat relativement rigide, à l'aide d'ondes acoustiques de surface (type Lamb) dont l'amplitude, la fréquence et la durée sont contrôlées.

Ces méthodes sont habituellement utilisées selon deux modes différents. L'un ayant recours a une excitation par une onde acoustique impulsionnelle (par couplage mécanique) et l'autre par une onde acoustique continue (par couplage mécanique) . Quel que soit le mode utilisé, il est nécessaire de réaliser des calculs pouvant prendre un temps non négligeable, sauf à utiliser des calculateurs particulièrement puissants et coûteux .

Les moyens optiques habituels comprennent des shearographes ou des holographes. Dans le cas particulier d'un shearographe, ce dernier fournit une image de la structure testée qui résulte de la différence de deux images de base prises lors d'excitations distinctes. Le résultat fourni est une image de phase (l'étalon de mesure étant la longueur d'onde optique de la source laser) traduite en échelle de gris et indiquant une différence de marche optique du fait de l'ondulation de surface créée par le passage de l'onde acoustique. Ceci est comparable au principe de l' interférométrie, la différence provenant de ce que, en shearographie, le bras de référence optique est la scène elle-même décalée d'une certaine longueur (c'est le cisaillement, de l'ordre du cm) . L'image obtenue est donc une représentation isomorphe du gradient ou différentiel de déplacement mécanique en surface, par exemple hors plan, de la structure subissant un stress (en l'occurrence le passage de l'onde acoustique).

Selon le mode utilisant une excitation par une onde acoustique impulsionnelle, l'image shearographique (synchronisée) , fait apparaître les contours d'obstacles, ou d' inhomogénéités , dans le matériau traversé par l'onde au cours du temps. Cette méthode, couramment utilisée, nécessite donc un certain nombre d' images prises en des instants suffisamment différents pour que l'onde acoustique ait traversé toute la région observée.

Selon le mode utilisant une excitation continue (plus précisément, quasi continue) de la structure testée, le champ acoustique vibratoire est alors permanent pendant l'observation de la structure. L'interprétation nécessite plusieurs images, prises pour différents déphasages entre vibrations et observations optiques (stroboscopie) . Ceci permet de choisir, parmi les images, celles correspondant à la meilleure interaction entre la vibration et le ou les défauts cherchés. Dans l'un ou l'autre des deux modes, il reste nécessaire de poursuivre un calcul destiné à construire l'image des déplacements, à partir de leur gradient, afin de lever toute ambiguïté lors de l'interprétation. Ce calcul comporte une opération de filtrage spatial, une opération de dépliement, et une opération de décisaillement. Le filtrage spatial est nécessaire pour nettoyer les images du bruit de speekle, le dépliement est important car il s'agit d'images de phase donc congruentes modulo la longueur d'onde optique, et enfin le décisaillement consiste à faire une opération d' intégration spatiale permettant de passer du gradient à la fonction elle-même. Ainsi, il faut prévoir un délai non négligeable pour effectuer ces opérations, délai qui se rajoute au temps d'acquisition des images. Ceci rend la méthode longue, pour des résultats d'images qui ne sont pas toujours très interprétables car souvent brouillées du fait d'un bruit de speekle résiduel .

L'objet de la présente invention est par conséquent de proposer une procédure de contrôle de l'adhésion d'une couche souple sur un substrat rigide présentant aux opérateurs une vision plus claire des résultats leur permettant de statuer rapidement, en confiance et en toute sécurité.

Cette procédure utilise une technique objective et précise présentant une image facilement interprétable sans passer par les calculs complexes précités permettant ainsi de réduire le temps et les coûts tout en augmentant la précision du contrôle. EXPOSÉ DE L' INVENTION

La présente invention est définie par un procédé de localisation d'éventuels défauts d'adhésion d'une couche souple sur un substrat relativement rigide, comportant les étapes suivantes :

exciter sans contact et en continu par une onde sonore périodique de fréquence d'excitation déterminée la surface libre de ladite couche souple de manière à générer, par accord de phase, dans ladite couche des ondes acoustiques de Lamb ;

observer et imager une projection d'au moins un champ de déplacements mécaniques en surface de ladite couche en utilisant une source de lumière puisée et synchronisée avec ladite onde sonore, ladite source de lumière étant déphasée par rapport à l'excitation sonore de manière contrôlable ;

prendre une série d'images, chacune différant des autres par un déphasage égal à une fraction de la période de l'excitation sonore, les déphasages des images étant répartis uniformément sur ladite période ;

prendre en chaque point image de chacune des images de ladite série d' images une fonction d' au moins une norme de ladite projection du champ de déplacements mécaniques et sommer point à point les valeurs desdites fonctions correspondant à chacune desdites images pour former une image résultante ; et

localiser les éventuels défauts d'adhésion en repérant dans ladite image résultante des motifs contrastés représentatifs d'une présence d'ondes acoustiques stationnaires . L'excitation par une onde continue périodique permet d'avoir un bon contraste. En effet, l'accord de phase entre l'onde d'excitation et l'onde acoustique dans la couche, obtenu quand les conditions opératoires sont respectées permet la mise en résonance des ondes acoustiques stationnaires pouvant apparaître dans les zones de mauvaise adhésion.

La localisation des régions de mauvaise adhésion est facilement déterminée par l'intermédiaire de ces ondes stationnaires. En effet, les ondes stationnaires apparaissent (en particulier, du fait d'une conversion de modes) et se maintiennent dans les régions de mauvaise adhésion mais pas dans les régions de bonne adhésion .

La sommation engendre une diminution du speckle résiduel de l'image résultante permettant de rendre l'image plus homogène et conduisant à une meilleure lisibilité des résultats.

Le fait que le procédé est sans contact permet de ne pas modifier la structure ou le collage de la couche sur le substrat.

En outre, les moyens techniques mis en œuvre permettent d'envisager un fonctionnement automatique de la localisation des défauts d'adhésion.

Ainsi, la présente invention présente une fiabilité et productivité intéressantes pour des applications industrielles aéronautiques ou spatiales. On notera en particulier que l'excitation et l'observation sont à large champ et que tout le traitement d'images est numérique. Avantageusement, l'observation et la prise d'images sont réalisées avec un shearographe dont on maîtrise le cisaillement.

On notera que le shearographe mesure une différence de deux représentations d'un même champ de déplacements spatialement décalées d'un cisaillement aj ustable .

Ceci conduit à des résultats robustes mêmes en environnements industriels.

Avantageusement, ledit champ de déplacements mécaniques correspond à un champ de différence spatiale de déplacements mécaniques.

Dans ce cas, la sommation simplifie le traitement numérique par rapport à l'art antérieur et permet d'omettre des étapes de décisaillement (pas d'opération d' intégration des différences spatiales de déplacements mécaniques mesurées) ; de filtrage du bruit de speckle (grâce à une sommation des images différentes) ; et de dépliement (puisque les variations sont nulles aux ventres des ondes de déplacement, ce qui laisse leur somme également nulle) .

Avantageusement, des images résultantes sont réalisées pour des directions de propagation acoustique différentes, lesdites différentes images résultantes étant ensuite combinées en associant celles correspondant à des directions de propagation acoustique orthogonales. Ceci permet d'accroître la probabilité de détection des défauts.

Avantageusement, des images résultantes sont réalisées avec deux directions de cisaillements orthogonales, lesdites images résultantes étant ensuite combinées .

Ceci permet d' accéder à des informations supplémentaires et donc d' accroître davantage la probabilité de détection des défauts. En particulier, en combinaison avec les deux directions de propagations acoustiques orthogonales, les vecteurs d'onde et cisaillements peuvent donc apparaître deux fois colinéaires et deux fois croisés. Cet agencement permet de mieux détecter des défauts en présence d'assemblages relativement hétérogènes.

Avantageusement, le procédé comporte une répétition desdites étapes pour différentes fréquences d'excitation. Ceci renforce la probabilité de détection des régions défectueuses.

Avantageusement, lesdites différentes fréquences d'excitation couvrent au moins une octave. Ce balayage en fréquence permet de faire résonner le champ acoustique existant dans des zones de défaut d'adhésion de taille très différentes et ainsi renforce encore davantage la probabilité de détection des régions défectueuses .

Avantageusement, lesdites ondes acoustiques sont les premiers modes d'ondes de Lamb . Ainsi, l'excitation par les ondes sonores de plus basses fréquences permet d'accroître l'amplitude des premiers modes.

Avantageusement, ladite au moins une norme peut correspondre à la valeur absolue, la norme euclidienne, ou toute autre norme équivalente. Ainsi, il suffit de choisir un type de norme qui nécessite le moins d'étapes de calcul. Avantageusement, le procédé comporte aussi un codage des images pour faire apparaître les déplacements en échelle de gris. Ceci permet de faciliter l'interprétation des images, en particulier, les nuances de gris peuvent être choisies de sorte que les défauts d'adhésion apparaissent sombres et les régions adhérentes plus claires.

L'invention vise aussi un système de localisation d'éventuels défauts d'adhésion d'une couche souple sur un substrat relativement rigide, comportant :

des moyens d'excitation pour exciter sans contact et en continu par une onde sonore périodique de fréquence d'excitation déterminée la surface libre de ladite couche souple de manière à générer, par accord de phase, dans ladite couche des ondes acoustiques de Lamb ;

des moyens optiques pour observer et imager une projection d'au moins un champ de déplacements mécaniques en surface de ladite couche en utilisant une source de lumière puisée et synchronisée avec ladite onde sonore, ladite source de lumière étant déphasée par rapport à l'excitation sonore de manière contrôlable ;

des moyens optiques pour prendre une série d'images, chacune différant des autres par un déphasage égal à une fraction de la période de l'excitation sonore, les déphasages des images étant répartis uniformément sur ladite période ;

des moyens de traitement pour prendre en chaque point image de chacune des images de ladite série d'images la valeur d'une norme de ladite projection du champ de déplacements mécaniques et sommer point à point lesdites valeurs correspondant à chacune desdites images pour former une image résultante ; et

des moyens de traitement pour afficher des contrastes dans ladite image résultante permettant de localiser les éventuels défauts d'adhésion en repérant dans ladite image résultante des motifs contrastés représentatifs d'une présence d'ondes acoustiques stationnaires .

Lesdits moyens optiques peuvent correspondre à un dispositif de mesure shearographique ou à un dispositif de mesure interférométrique, notamment TV- holographique .

Avantageusement, le système comporte des moyens de stockage pour stocker les images, les images résultantes, et d'autres données concernant l'adhésion de la couche souple sur le substrat. Ceci permet de reporter l'interprétation des images ou d'archiver les données pour une utilisation ultérieure.

Selon une application particulière de la présente invention, la couche souple correspond à une mousse d' isolation thermique et le substrat rigide correspond un réservoir cryogénique.

L'invention vise aussi un programme d'ordinateur comportant des instructions pour la mise en œuvre du procédé selon l'une quelconque des caractéristiques ci-dessus, lorsqu'il est exécuté par des moyens de traitement . BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de modes de réalisation préférentiels de l'invention faits en référence aux figures jointes parmi lesquelles :

La Fig. 1 illustre schématiquement un système qui peut être utilisé pour détecter et localiser d'éventuels défauts d'adhésion d'une couche souple sur un substrat rigide, selon l'invention ;

La Fig. 2 illustre schématiquement un mode particulier du système de la Fig. 1 ; et

Les Figs . 3A à 3D illustrent des images réalisées au moyen du système de la Fig. 2, représentant quelques résultats typiques de défauts observés d'une même zone.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

La présente invention concerne la détection et la localisation d'éventuels défauts d'adhésion d'une couche de faible rigidité et de faible densité et donc de faible impédance acoustique, sur une autre couche comparativement plus rigide. Comme la qualité de l'adhésion entre les deux matériaux réagit sur les propriétés mécaniques de l'assemblage, l'observation du comportement acoustique d'une seule couche suffit à renseigner sur l'état de cet assemblage.

Le principe de l'invention réside dans le fait qu' il propose un moyen permettant de présenter une image facilement interprétable tout en évitant l'algorithme, assez lourd et coûteux, décrit précédemment .

Le principe de cette simplification réside dans le constat que de nombreux modes acoustiques de couche (de type Lamb) peuvent cohabiter dans une même couche en fonction des conditions d'excitation et l'homogénéité de la couche. Ces modes, très différents en vitesse et en impédance, sont plus ou moins exacerbés en fonction des conditions aux limites. Or, une des conditions aux limites qui déterminent fortement l'existence de certains modes acoustiques est relative au collage de la couche sur son substrat. En présence de défauts de collage en certaines régions de la couche, il y a souvent conversion de mode en bordures de ces régions et apparition de modes réfléchis, ou diffractés, du fait de la rupture d'impédance existante. Or, si l'énergie convertie au niveau de ces bordures de régions se retrouve dans des modes d'impédance très différents, on la retrouve systématiquement dans des modes de faible impédance acoustique là où la couche souple est plus libre de se mouvoir, c'est-à-dire dans les régions décollées. Du fait des réflexions, il y a génération d'un taux d'ondes acoustiques stationnaires non négligeable et donc possibilité de faire apparaître des déplacements (ou déformations) d'amplitudes importantes en choisissant des fréquences d'excitations qui font résonner les régions mal collées.

La Fig. 1 illustre de manière schématique un système 1 qui peut être utilisé pour détecter et localiser d'éventuels défauts d'adhésion d'une couche 3 souple sur un substrat 5 rigide, selon l'invention. On notera que la figure 1 est également une illustration du procédé de localisation de défauts, selon 1 ' invention .

Le système 1 comporte des moyens d'excitation 7 comprenant au moins une source sonore pour exciter la surface libre de la couche 3 supposée adhérer au substrat 5, des moyens optiques 9 comprenant au moins une source de lumière 11 et des moyens de mesures optiques 13, des moyens de couplage 15 entre les moyens d'excitation 7 et les moyens optiques 9, et des moyens de traitement 17 comprenant des moyens d'acquisition d'images 18, des moyens de calcul 19 et des moyens de stockage 21 (par exemple, un calculateur ou un ordinateur) reliés au moyens optiques 9 et éventuellement à d'autres éléments du système 1.

Plus particulièrement, les moyens d'excitation 7 sont configurés pour exciter en continu et sans contact (c'est-à-dire via un fluide d'impédance acoustique relativement faible) , la surface libre de la couche souple par une onde sonore périodique de fréquence d'excitation déterminée de manière à générer et éventuellement à entretenir, par accord de phase, des ondes acoustiques de Lamb comportant essentiellement les premiers modes. Par ailleurs, on notera que le substrat étant relativement rigide présente une impédance acoustique plus forte que celle de la couche souple .

Les moyens de mesures optiques 13 sont configurés pour observer et imager une projection (normale, horizontale, ou les deux) d'au moins un champ de déplacements mécaniques en surface de la couche 3 en utilisant une source de lumière puisée et synchronisée avec la période de l'onde sonore. On notera que la source de lumière est déphasée par rapport à l'excitation sonore de manière contrôlable (c'est-à- dire, que le déclenchement de la source de lumière donc le déphasage est commandable) . Ainsi, les moyens optiques 9 fonctionnent en mode synchrone, c'est-à-dire en stroboscopie par rapport aux ondes sonores d'excitation. On notera aussi qu'un lien optique 12 éventuel peut exister entre les moyens de mesures optiques 13 et la source de lumière 11 selon le type des moyens de mesure optiques 13.

Les moyens de mesures optiques 13 sont configurés pour prendre une série de N images, chacune différant des autres par un déphasage égal à une fraction de la période de l'excitation sonore. Les déphasages des N images sont répartis uniformément sur cette période.

Les moyens de traitement 17 sont configurés pour prendre en chaque point image de chacune des N images, une fonction monotone d'au moins une norme de la projection du champ de déplacements mécaniques et ensuite sommer point à point les valeurs de fonctions correspondant à chacune des N images pour former une image résultante. La fonction monotone d'au moins une norme est par exemple, une fonction monotone de la valeur absolue, une fonction monotone de la norme euclidienne, une fonction monotone de toute autre norme équivalente, ou une fonction monotone d'une combinaison de différentes normes. Les moyens de traitement 17 sont aussi configurés pour afficher (par exemple, selon une échelle de gris) l'image résultante permettant de localiser les éventuels défauts d'adhésion en repérant dans cette image résultante des motifs contrastés représentatifs de la présence d'ondes acoustiques stationnaires .

On notera que les moyens optiques 9 peuvent être de type shearographique, holographique, ou tout autre moyen optique adapté.

Plus précisément, dans le cas d'un dispositif de mesure shearographique (ou shearographe) , le champ de déplacements mécaniques correspond à un champ de différence spatiale de déplacements mécaniques. Autrement dit, l'image obtenue par le shearographe est une représentation isomorphe du champ de différence spatiale de déplacements mécaniques. En revanche, l'image obtenue par un dispositif de mesure interférométrique, notamment TV-holographique, est une représentation du champ de déplacements mécaniques stricto sensu. Dans les deux cas, les étapes décrites précédemment selon le procédé de la présente invention restent les mêmes.

La Fig. 2 illustre, de manière schématique, un système 1 de détection et de localisation d'éventuels défauts d'adhésion d'une couche 3 souple sur un substrat 5 rigide, selon l'exemple d'un mode shéarographique .

Plus particulièrement, les moyens d'excitation acoustique comportent une source sonore 7, les moyens optiques 9 comportent une source laser 11 et un shearographe 113. Le shearographe 113 comprend de manière connue un moyen semi-réfléchissant 23, un miroir orientable 25, un miroir déphasant 27, ainsi qu'une caméra 29 CCD.

La source sonore 7 (par exemple, un haut-parleur) émet des ondes sonores vers la surface de la couche 3 souple. Le couplage à la couche 3 est alors aérien ou éventuellement via tout fluide d' impédance acoustique relativement faible par rapport à la couche 3 souple.

Ainsi, les ondes sonores excitent en quasi- continue la surface de la couche 3 souple pour générer des premiers modes d'ondes acoustiques de Lamb. La maîtrise du type d'ondes propagées dans la couche 3 souple est assurée en ajustant certains paramètres concernant par exemple, la fréquence, l'angle d'incidence de l'onde sonore, et l'ouverture angulaire de la source sonore 7.

L'observation se fait au travers du shearographe 113 qui est synchronisé (stroboscopie) avec excitation sonore 7. En effet, les moyens de couplage 15 comportent par exemple, un modulateur 15a acousto- optique relié à la source laser 11 et commandé par des moyens de contrôle 15b synchronisés avec la source sonore 7.

La surface de la couche 3 sous excitation acoustique est alors éclairée par le laser 11 et l'image de cette surface est capturée par la caméra 29.

Les résultats sous forme d' images de phase shearographiques sont assez faciles à obtenir après un réglage des niveaux d'excitation.

Comme expliqué précédemment, le non collage de la couche dans certaines régions provoque une rupture d'impédance qui favorise l'apparition de modes réfléchis, ou diffractés, et leurs conversions en bord de ces régions. Ces modes génèrent des ondes stationnaires et peuvent donc être utilisés pour détecter les régions mal collées.

Avantageusement, pour ne pas se fier à une seule de ces images, l'invention propose de construire un résultat à partir d'un lot d'images. Celles-ci sont prises pour différents déphasages entre excitation acoustique et observation optique.

Plus particulièrement, les moyens de couplage sont configurés pour permettre au shearographe de prendre une série de N images shearographiques uniformément réparties sur la période de l'onde sonore, chacune différant des autres par un déphasage égal à une fraction de la période.

Chaque lot comporte donc une série d' images shearographiques constituées d'empreintes acoustiques différentes d'une image à la suivante. Au final, les N images d'un lot représentent un groupe, celui des N états de phase distincte sur une période, modulo N.

A chacun de ces états, est associé un champ de déplacements dans lequel cohabitent des ondes progressives et des ondes diffractées (ou diffusées) . Le principe de l'invention consiste à profiter de la présence des ondes acoustiques stationnaires, puisque, comme indiqué précédemment, elles sont localisées aux zones décollées.

Ces ondes stationnaires sont accompagnées de maxima et de minima spatialement invariables contrairement aux ondes progressives. II est donc facile de différencier ces deux types d'ondes. En effet, l'excitation acoustique peut être agencée pour que les ondes progressives soient spatialement réparties de façon homogène et alors leur contenu énergétique se retrouve uniformément en tout point image. Ce contenu est proportionnel par exemple, à la somme en chaque point image, des valeurs quadratiques des différences spatiales de déplacements mécaniques relatives à toutes les images d'un même lot puisqu'elles couvrent une période de l'excitation acoustique .

Plus généralement, les moyens de traitement 17 sont configurés pour déterminer une image shearographique résultante en sommant une fonction monotone d'au moins une norme de la projection du champ de différence spatiale de déplacements mécaniques (par exemple, hors plan) correspondant à chacune des N images shearographiques de la série.

Par exemple, en retenant pour la fonction monotone d'au moins une norme, le carré de la norme euclidienne, l'image résultante peut s'écrire, avec un décalage d'un quart de longueur d'onde acoustique, à partir des gradients (ou différences spatiales) de déplacements mécaniques sous la forme suivante:

Dans cette relation, c(i,j) représente l'intensité du point ou pixel de l'image finale prête à interprétation, g _t i j) étant le gradient ou la différence spatiale des déplacements au point d'une image shearographique acquise avec un déphasage de k/ N période de l'onde acoustique. N est le nombre total d'images shearographiques acquises dans le lot. L' intensité c(i,j) apparaît dans cette relation comme une somme de carrés ayant une signification énergétique. On notera qu'il est possible de construire d'autres expressions résultant d'une somme de fonctions, éventuellement non linéaires, de g _k (i,j) et possédant des propriétés équivalentes à c(i,j) . Il s'agit de toute fonction conduisant à prendre une fonction monotone d'au moins une norme de g _t i j) parmi des normes équivalentes. On notera que, quelle que soit la norme adoptée, les images finales obtenues sont similaires et l'interprétation est identique.

L' image peut alors être facilement interprétable et la localisation des éventuelles régions décollées de la couche 3 peut être réalisée en identifiant des zones contrastées qui sont représentatives de la présence d'ondes stationnaires .

Les amplitudes des valeurs c(i,j) associées à chaque pixel peuvent être codées en échelle de gris entre le noir (amplitude nulle) et le blanc (amplitude maximale) . La valeur moyenne énergétique apparaîtra donc gris clair. De ce fait, il apparaît une image à fond clair, en cas d'ondes purement progressives, fond sur lequel l'apparition de franges sombres trahit la présence des ondes stationnaires qui, elles, sont localisées. Ainsi, les franges sombres constituent la signature de la présence de défauts (voir les images illustrées sur les Figs . 3A à 3D) . Bien entendu, d'autres conventions peuvent être utilisées. Comme les défauts peuvent être de tailles très différentes et construits sur des contrastes d'impédance acoustique divers, du fait de la dispersion des ondes de Lamb, leurs signatures peuvent apparaître très inégalement suivant les conditions opératoires et, en particulier, la fréquence d'excitation.

Afin de résoudre ce problème, l'invention propose une acquisition systématique de plusieurs lots d' images pour des fréquences d'excitations différentes. Ainsi, les résonances de zones sont systématiquement exploitées, ce qui renforce la probabilité de détection des défauts.

On notera qu'en utilisant les fréquences les plus basses compatibles avec la taille des plus petits défauts cherchés, il suffit que les différentes fréquences couvrent une seule octave. Il est aussi possible d'utiliser une fréquence d'excitation maximale inférieure aux fréquences de coupure des modes d' ondes de Lamb d'ordre supérieur à zéro d'une couche identique isolée. Ceci permet de garantir principalement la présence des tout premiers modes d'ondes de Lamb. Ils apparaissent par couplage sonore direct ainsi que par conversions modales dans les défauts d'adhésion.

Avantageusement, l'invention propose aussi d'utiliser deux directions de propagation acoustique orthogonales ainsi que deux directions de cisaillements orthogonales en ajustant les angles d'incidences des ondes sonores et certains paramètres de réglage du shearographe .

Les vecteurs d'ondes et de cisaillements peuvent donc apparaître deux fois colinéaires et deux fois croisés. Cet agencement permet de mieux détecter des défauts en présence d'assemblages relativement hétérogènes (par exemple, un assemblage de plaques) et de mieux situer les défauts fortement anisotropes comme les mauvais collages en bords de plaques.

Les Figs . 3A à 3D illustrent des images selon l'invention représentant quelques résultats typiques de défauts observés d'une même zone (dont on distingue les pourtours tracés dans les quatre images après traitement) . Plus particulièrement, la Fig. 3A représente une image avec des directions horizontales de cisaillement et de propagation acoustique. La Fig. 3B représente une image avec des directions verticales de cisaillement et de propagation acoustique. La Fig. 3C représente une image avec une direction de cisaillement verticale et une direction de propagation acoustique horizontale. Enfin, la Fig. 3D représente une combinaison (fusion) des images associées aux deux premières configurations (images des Figs. 3A et 3B) .

Par ailleurs, on notera que les moyens de traitement peuvent comprendre un programme d' ordinateur comprenant des instructions de code adaptées à la mise en œuvre du procédé selon l'invention lorsque le programme d' ordinateur est exécuté par ces moyens de traitement.

En outre, les moyens de stockage permettent de stocker les données afin par exemple, de reporter l'interprétation des images ou d'archiver les données pour une utilisation ultérieure.

La présente invention s'applique de manière générale au contrôle de l'adhésion d'un assemblage comportant une couche de faible rigidité sur une autre couche comparativement plus rigide. L'invention est parfaitement adaptée à un assemblage présentant une géométrie plane ou faiblement courbée, auquel l'accès n'est possible qu'à partir d'une seule surface.

L'invention s'applique par exemple, au contrôle de l'adhésion d'un assemblage de plaques en mousse (synthétique) d'isolation thermique sur la paroi métallique d'un réservoir cryogénique. Dans ce cas, l'accès à l'assemblage est restreint à la seule surface externe de la couche de mousse, puisqu'il s'agit de contrôler le collage sur un réservoir déjà monté. Par ailleurs, la taille de la surface excitée et de la fenêtre d'observation s'adapte facilement à la géométrie cylindrique du réservoir.

On peut distinguer deux sortes d'avantages apportés par la présente invention, en séparant les côtés fonctionnels et opérationnels.

D'un point de vue fonctionnel, on peut distinguer les gains apportés aux procédés manuels décrits plus haut et les gains apportés aux méthodes d' observations shearographiques usuelles. Par rapport aux besoins de détection des défauts de collage, les gains peuvent être appréciés sur les plans du confort de détectabilité, de la finesse des défauts détectables et de leur résolution spatiale. Par rapport aux méthodes d'observations shearographiques usuelles, la probabilité de détection apportée par l'invention est nettement plus importante. Cette facilité de détection se double d'un gain relatif à la résolution spatiale. La finesse de détection de la présente invention permet de révéler des défauts dont l'étendue est typiquement égale à environ deux fois l'épaisseur de la couche souple. En comparaison, les méthodes manuelles « frotting » ou « tapping » conduisent à une finesse de détection bien moins importante.

En outre, la résolution de détection (relative au positionnement des défauts) selon l'invention est de l'ordre de la demi-longueur d'onde acoustique. Il faut noter que cette finesse est gagnée en particulier du fait que les résultats découlent d'une sommation d'images. Cette sommation permet une diminution du speckle résiduel de l'image finale (phénomène classique car il s'agit d'un véritable filtrage spatial des bruits optiques de figures sources qui sont indépendants d'une image à l'autre) . Cela rend l'image finale plus homogène et conduit à une meilleure lisibilité des résultats.

D'un point de vue opérationnel, la présente invention est intéressante, car elle est plus rapide, plus fiable et plus robuste (dans le cas d'un shearographe) que les méthodes de l'art antérieur.

Le procédé de contrôle est intéressant pour l'utilisateur du fait que les tests sont sans contact, ce qui laisse inchangée la structure après les tests. Elle est également intéressante du fait que l'observation est faite en champ large (image), ce qui permet à l'opérateur d'avoir une corrélation très simple avec la scène visible. Soulignons enfin l'intérêt que représente la possibilité de stocker les données acquises, ce qui ouvre la porte à l'automatisation et permet de reporter l'interprétation à la fin du processus. Cette commodité, c'est-à-dire, l'archivage, est un élément important puisqu'il permet de revoir les contrôles, les comparer, éventuellement les traiter différemment, en toute objectivité.

La vitesse de détection atteinte par le procédé de la présente invention est avantageuse, puisqu'il est possible, en une passe, d'examiner des surfaces plus importantes dans un temps inférieur à celui demandé pour la même surface par les méthodes de l'art antérieur. Comme il s'agit d'acquisitions automatisées, le fonctionnement ne nécessite aucun opérateur, celui- ci n'étant requis que pour la mise en route et l'interprétation en fin d'acquisition.

La fiabilité a été démontrée à plusieurs reprises à partir des tests conduits sur des éprouvettes de laboratoire, et lors d'une campagne de tests sur une structure à échelle un. Dans certains cas, on peut également accéder à des défauts sous-jacents (singularités structurales autres que les défauts de collage) .

La reproductibilité offerte par la présente invention repose sur un traitement robuste assis sur une instrumentation stable. Le procédé shearographique est souvent choisi pour cette qualité en environnement industriel .