Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article présente des méthodes optiques très spécifiques pour la mesure dimensionnelle sans contact. Ces méthodes ont une mise en œuvre plus complexe que celle des méthodes traditionnelles, mais avec un champ d'application un peu différent. Ainsi la télémétrie par mesure de temps de vol et l’interférométrie utilisent la vitesse de propagation finie de la lumière. La télémétrie sert à effectuer des relevés dimensionnels sur des pièces de grandes dimensions, par exemple dans le bâtiment. D'autres techniques sont dédiées à la mesure de zones difficiles d'accès, de pièces réfléchissantes, etc.
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Jean‐Louis CHARRON : Ingénieur au Centre technique des industries mécaniques (CETIM)
INTRODUCTION
Ces autres méthodes optiques de mesures dimensionnelles sans contact reprennent, pour la plupart, les principes de mesure par triangulation, épiscopie ou ombroscopie, mais leur mise en œuvre est plus complexe. Elles conduisent à la réalisation de systèmes de mesure qui permettent de compléter les possibilités des méthodes décrites dans l’article Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 1) Mesures sans contact- Méthodes optiques (partie 1), leur champ d’application est plus restreint et spécialisé.
La télémétrie par mesure de temps de vol et l’interférométrie utilisent quant à elles la vitesse de propagation finie de la lumière qui n’a pas été exploitée pour réaliser les dispositifs décrits dans la première partie [R 1 332].
Cet article s’inscrit dans une série consacrée aux capteurs de mesures dimensionnelles sans contact :
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Mesures sans contact. Généralités Mesures sans contact- Généralités ;
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Mesures sans contact. Méthodes magnétiques et capacitives Mesures sans contact- Méthodes magnétiques et capacitives ;
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Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 1) Mesures sans contact- Méthodes optiques (partie 1) ;
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Mesures sans contact. Méthodes optiques (partie 2) [R 1 333] ;
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Mesures sans contact. Autres méthodes Mesures sans contact- Autres méthodes ;
—Mesures sans contact. Comparatif Mesures sans contact dans lequel le lecteur trouvera une liste des principaux fournisseurs de capteurs.
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Analyse de front d’onde
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4. Conoscopie
4.1 Principe de mesure unidimensionnelle
La pièce à mesurer est éclairée par un faisceau lumineux au travers de l’objectif de mesure, la lumière diffusée est recueillie par l’objectif (figure 11). Un cristal biréfringent qui peut être placé avant ou après l’objectif, crée un retard de phase différent entre deux ondes polarisées orthogonalement, ce retard croît avec l’inclinaison de l’onde lumineuse par rapport à l’axe de mesure, l’épaisseur de cristal traversé étant plus grande. Deux ensembles polariseurs et lames quart d’onde sont placés de part et d’autre de ce cristal, afin que les ondes polarisées orthogonalement qui traversent le cristal biréfringent puissent interférer (comme on le fait pour mesurer la biréfringence en photoélasticimétrie). Un détecteur CCD linéaire est utilisé pour mesurer les figures d’interférences. La variation radiale de l’écart de phase entre les deux ondes est une fonction approximativement parabolique (figure 12), le coefficient quadratique de la parabole varie avec la distance de la pièce mesurée (figure 13).
Pour effectuer la mesure de distance on détermine par exemple les positions des maxima et des minima ou celles où la variation d’intensité est maximale, le coefficient quadratique de la parabole obtenu est calculé avec une régression, la distance du point mesuré en est déduit.
HAUT DE PAGE4.2 Caractéristiques techniques d’un système industriel
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L’angle solide nécessaire à la mesure est déterminé par l’ouverture de l’objectif et la distance à mesurer : plus il sera grand plus la mesure pourra être précise. Il est tout de même possible de faire des mesures dans un trou 25 fois plus profond que le diamètre de l’objectif. Le changement d’objectif permet celui de l’étendue de mesure (de 0,5 mm à 160 mm). La largeur du point mesuré varie en même temps de 8 µm à 200 µm, sa longueur est plus importante car le faisceau émis par la diode laser n’est pas circulaire.
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La linéarité...
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