La jauge de contraintes à fibre op­tique s’adapte aux com­po­sites

Mesures - - Sommaire - Cé­dric Lar­dière

De­puis quelques an­nées, les fibres op­tiques sont de plus en plus sou­vent mises en oeuvre, dans l’in­dus­trie, pour réa­li­ser des me­sures d’ex­ten­so­mé­trie, de tem­pé­ra­ture, voire d’autres gran­deurs phy­siques. Ces cap­teurs à fibre op­tique af­fichent des avan­tages in­dé­niables en termes d’im­mu­ni­té aux rayon­ne­ments élec­tro­ma­gné­tiques, de dis­tance pour dé­por­ter une me­sure, etc. ( voir Me­sures n° 825). « Mais l’uti­li­sa­tion d’une jauge de contraintes à fibre op­tique peut po­ser un pro­blème avec les ma­té­riaux com­po­sites, si­gnale Fré­dé­ric Bouyon, fon­da­teur et gé­rant de Ft­me­sures. Il ar­rive par­fois que la fibre op­tique soit po­si­tion­née sur une seule mèche, ce qui ne per­met pas d’ob­te­nir une me­sure moyenne sur la sur­face ». C’est ain­si que le fran­çais Ft­me­sures a dé­ve­lop­pé, en par­te­na­riat avec le ca­na­dien Op­sens So­lu­tions qu’il re­pré­sente en France, la pre­mière jauge de contraintes à fibre op­tique de concep­tion pel­li­cu­laire du mar­ché. « La concep­tion de la nou­velle jauge de contrainte OSP-FP est une idée de Ft­me­sures, et nous nous sommes ap­puyés sur la tech­no­lo­gie pro­prié­taire WLPI (White-light Po­la­ri­za­tion In­ter­fe­ro­me­try) d’op­sens So­lu­tions », ex­plique Fré­dé­ric Bouyon. La jauge de contraintes nue est en fait en­cap­su­lée dans un sup­port à trame pel­li­cu­laire, en po­ly­imide et de di­men­sions de 20 x 10 mm – d’autres di­men­sions sont dis­po­nibles–, jauge et sup­port ne for­mant qu’une seule pièce. Avec cette concep­tion, toute la sur­face du sup­port vient jouer sur la jauge de contraintes, et non plus seule­ment les 250 μm du dia­mètre de cette der­nière, comme c’était le cas au­pa­ra­vant. La me­sure de la dé­for­ma­tion est alors in­té­grée sur une plus grande sur­face, ce qui ap­porte un ef­fet de moyen­nage sur la me­sure en pré­sence de dé­for­ma­tions très in­ho­mo­gènes et très lo­ca­li­sées. « Les pre­miers es­sais ont mon­tré que le fait d’avoir ce sup­port ne mo­di­fie en rien les ca­rac­té­ris­tiques de la jauge de contraintes (au­cun ef­fet sur la me­sure en pré­sence de contraintes trans­verses ou de va­ria­tions en tem­pé­ra­ture, etc.), et même que la sen­si­bi­li­té en est amé­lio­rée », ajoute Fré­dé­ric Bouyon.

Une mé­thode de col­lage in­chan­gée

Le pre­mier avan­tage de la nou­velle jauge de contraintes ré­side dans la mé­thode de col­lage qui est iden­tique à celle des jauges de contraintes ré­sis­tives tra­di­tion­nelles. « Les “col­leurs” n’au­ront donc pas à chan­ger leur fa­çon de tra­vailler, ce qui ga­ran­tit une grande fa­ci­li­té de mise en oeuvre », pour­suit Fré­dé­ric Bouyon.autre avan­tage, la ro­bus­tesse à la ma­ni­pu­la­tion: la jauge op­tique est en ef­fet en per­ma­nence pro­té­gée dans son sup­port pel­li­cu­laire, et le câble op­tique est so­li­daire du sup­port, et non pas de la jauge, évi­tant ain­si les trans­ferts de charge à la jauge cau­sée par une trac­tion sur le câble. Il existe d’ailleurs plu­sieurs ver­sions pour le câble op­tique: une gaine ser­rée de 900μm, un câble hy­bride ren­for­cé à la fibre d’ara­mide, une fibre op­tique gai­née acry­late, po­ly­imide ou si­li­cone. Les uti­li­sa­teurs peuvent par ailleurs in­té­grer des cap­teurs OSP-FP di­rec­te­ment dans une struc­ture en ma­té­riaux com­po­sites lors du pro­cé­dé de mou­lage – la jauge est alors dis­po­nible avec une fibre op­tique à haute tem­pé­ra­ture. « Mais les nou­velles jauges de contraintes ne sont pas des­ti­nées qu’aux struc­tures in­ho­mo­gènes. Les struc­tures mé­tal­liques en gé­nie ci­vil, l’aé­ro­nau­tique (les cap­teurs sont na­ti­ve­ment Atex) et plus gé­né­ra­le­ment toutes les grandes pièces sont d’autres dé­bou­chés pos­sibles », pré­cise Fré­dé­ric Bouyon.

Le fran­çais Ft­me­sures, as­so­cié à Op­sens So­lu­tions, a dé­ve­lop­pé la pre­mière jauge de contraintes pel­li­cu­laire à fibre op­tique du mar­ché. Elle per­met des me­sures sur une plus grande sur­face, comme les ma­té­riaux com­po­sites.

Cette jauge de contraintes à fibre op­tique à concep­tion pel­li­cu­laire, dé­ve­lop­pée par Ft­me­sures et Op­sens So­lu­tions, rend pos­sibles les me­sures sur des ma­té­riaux in­ho­mo­gènes, tels que les com­po­sites, ou sur des grandes pièces.

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