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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Télémétrie par mesure du temps de vol
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12. Mesures d’alignement, de rectitude, de planéité, de parallélisme
12.1 Mesure d’alignement, de rectitude
Un dispositif d’alignement laser est constitué (figure 20) :
-
d’une source laser dont la stabilité directionnelle peut être améliorée avec un système expendeur et focaliseur de faisceau (figure 21) ;
-
d’un détecteur de référence qui peut être utilisé pour compenser les instabilités directionnelles du faisceau laser lors de mesure d’alignement ou de rectitude ; ils réalisent la ligne de référence ;
-
et d’un détecteur intermédiaire qui est utilisé pour mesurer les écarts d’alignement des éléments à mesurer.
Les détecteurs sont réalisés soit avec des cellules PSD ou des cellules CCD pour les systèmes les plus performants.
HAUT DE PAGE12.1.2 Caractéristiques techniques, limites
Les caractéristiques techniques sont définies par celles des détecteurs utilisés et par la stabilité directionnelle du faisceau laser ou par l’efficacité du système de compensation de ses variations.
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L’étendue de mesure radiale est déterminée par la surface du détecteur utilisée, un dispositif afocal pouvant être utilisé pour l’augmenter (jusqu’à ± 20 mm en standard, plus si nécessaire).
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L’étendue de mesure en profondeur peut dépasser 100 m : ce sont la stabilité de l’air, les gradients thermiques qui limitent les performances de la méthode de mesure.
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La justesse de mesure est de 1 % de l’étendue de mesure radiale avec les systèmes simples qui utilisent des cellules PSD sans compensation de leurs écarts de linéarités, 0,1 % en corrigeant ces écarts. En utilisant des détecteurs CCD on peut obtenir des erreurs de justesse inférieures à...
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