Métrologie optique

Qu’est-ce que la métrologie optique ?

Contrairement à la métrologie tactile, la métrologie optique recourt à la lumière pour mesurer sans contact les caractéristiques du dispositif à tester. Les principes physiques d’absorption et de réflexion sont ici appliqués pour analyser des surfaces entières et non pas un seul point de mesure. 

Quels sont les avantages des systèmes de mesure optique ?

Les méthodes de mesure optique sont connues pour leur grande précision et leur rapidité d’exécution : le temps de réaction est court car la mesure et la transmission numérique s’effectuent quasiment en temps réel. Ces méthodes permettent d’effectuer des mesures très complexes et précises. Les possibilités d’application sont nombreuses ; l’un des avantages essentiels est son utilisation sans contact et donc non invasive qui ne risque pas d’endommager la surface du composant. 

Résumé des principaux avantages des systèmes de mesure optique

  • Mesure sans contact
  • Mesure non invasive et sans usure
  • Mesure ultra rapide
  • Application adaptée à tous les matériaux
  • Test de surfaces et d’objets tridimensionnels

Où sont utilisées les méthodes de métrologie optique ?

Le champ d’application de la métrologie optique est vaste. La métrologie optique est ainsi de plus en plus utilisée dans l’assurance qualité du secteur de la fabrication mais aussi dans le contrôle de vitesse appliqué à la sécurité routière. L’association de la métrologie optique et de la métrologie tactile offre un large champ d’innovation qui s’étend, dans le secteur automobile, de la mesure du véhicule entier à la mesure de la pression du cylindre. 

Métrologie optique au service de l’assurance qualité de la production en série

Face aux exigences de qualité sans cesse croissantes, le contrôle à 100% et au suivi entièrement traçable est devenu indispensable dans l’industrie manufacturière. Pour certaines fabrications, les tests portent sur des surfaces et s’effectuent à l’échelle nanométrique. Différentes méthodes photométriques à hautes vitesses de mesure sont utilisées en fonction du type de surface des dispositifs à tester. 

Méthodes adaptées au contrôle de surfaces mates (diffuses) :

  • systèmes de triangulation (avec technologie laser)
  • systèmes de projection de bandes lumineuses
  • stéréoscopie

Méthodes adaptées au contrôle de surfaces brillantes :

  • déflectométrie (permettant le balayage de l’ensemble du véhicule)
  • interférométrie

Métrologie optique pour contrôle des vitesses

Les appareils de mesure à barrière lumineuse sont capables de mesurer les vitesses de déplacement d’une manière particulièrement rapide et précise. Des barrières lumineuses sont ici générées par plusieurs capteurs de lumière alignés sur une rangée. Un véhicule qui passe ces barrières est capté par l’appareil de mesure où la vitesse de déplacement est calculée en fonction du temps écoulé sur la distance parcourue. Un dépassement de la vitesse autorisée entraîne automatiquement l’enclenchement d’au minimum un appareil-photo numérique selon les systèmes.

Association de la métrologie tactile et optique dans le développement des moteurs

Une bougie de mesure innovante illustre ici comment l’association de la métrologie tactile et de la métrologie optique profite au développement des moteurs. 

En intégrant un minicapteur de pression haute température et des sondes à fibres optiques dans une bougie de mesure normale, il est possible de combiner la mesure classique de la pression du cylindre avec une visualisation des processus se produisant dans la chambre de combustion. Les sondes sont orientées dans différentes directions de la chambre de combustion dans la fonction « fenêtre optique ». Les câbles à fibres optiques transmettent les signaux lumineux émis par les flammes directement au système d’analyse de la combustion. Les processus de combustion s’y affichent alors sous forme graphique. La courbe de progression permet d’identifier certains phénomènes tels que les cognements, la formation de suie ou le pré-allumage en tenant compte des séquences temporelles et de l’intensité de la formation des flammes. La pression du cylindre est mesurée parallèlement. L’évaluation de toutes les valeurs mesurées permet une compréhension plus globale des processus réels de combustion.

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