EP1664810A1 - Method and device for detecting defects of electromagnetic protection for electric harnesses - Google Patents

Method and device for detecting defects of electromagnetic protection for electric harnesses

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Publication number
EP1664810A1
EP1664810A1 EP04787317A EP04787317A EP1664810A1 EP 1664810 A1 EP1664810 A1 EP 1664810A1 EP 04787317 A EP04787317 A EP 04787317A EP 04787317 A EP04787317 A EP 04787317A EP 1664810 A1 EP1664810 A1 EP 1664810A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
harness
photothermal
electromagnetic
electrically conductive
shielding sheath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04787317A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Serge Vallet
Michel Tholomier
Jean-Pierre Derain
Jean Duveau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aix Marseille Universite
Airbus Helicopters SAS
Original Assignee
Eurocopter France SA
Universite Paul Cezanne Aix Marseille III
Eurocopter SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eurocopter France SA, Universite Paul Cezanne Aix Marseille III, Eurocopter SA filed Critical Eurocopter France SA
Publication of EP1664810A1 publication Critical patent/EP1664810A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/083—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in cables, e.g. underground
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0807—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by the application
    • G01R29/0814—Field measurements related to measuring influence on or from apparatus, components or humans, e.g. in ESD, EMI, EMC, EMP testing, measuring radiation leakage; detecting presence of micro- or radiowave emitters; dosimetry; testing shielding; measurements related to lightning
    • G01R29/0835—Testing shielding, e.g. for efficiency

Definitions

  • the present invention relates to a method and a device for detecting electromagnetic protection faults of electrical conductors, in particular those called harnesses, namely bundles of electrical conductors which are hardened, that is to say shielded against electromagnetic disturbances, and which are intended to electrically connect the various devices of a complex electrical installation, the proper functioning of which must be ensured, even in the event of electromagnetic disturbances.
  • each electrical conductor consisting of at least one electrically conductive wire, contained in a tube forming an electrical insulator, may further comprise an individual shielding giving it a complementary level of protection against electromagnetic disturbances.
  • harnesses are, for example, used on board aircraft, ships, tanks, etc.
  • harnesses consist of a bundle of conductors, strands or not, divided into several sub-bundles or branches, from branch nodes arranged along said bundle and connectors arranged at the free ends of said branches.
  • said harnesses are coated with metallic shielding sheath elements, generally obtained by braiding of metallic wires, completely covering said conductors and ensuring a mass transfer or electrical continuity between the connectors located at the ends of these harnesses.
  • metallic shielding sheath has the disadvantage, for example under the effect of the vibrations to which said harnesses are subjected, of exerting an abrasive action on the objects in contact with it.
  • it can use the electrical insulation covering the conductors it surrounds or the shielding sheath of another harness (vice-versa).
  • it can undergo an abrasive action on contact with other elements located in its environment. It is obvious that such an abrasive action can cause undesirable malfunctions of the installations comprising said harnesses.
  • harnesses can still undergo abrasions and aggressions such as stresses, crushing, elongations, shocks, vibrations, and in particular during handling operations (installation and removal of the various devices or equipment of an installation complex electric).
  • the present invention relates to a solution for controlling the electromagnetic protection of harnesses, the object of which is in particular to avoid dismantling the connectors or removing the harnesses as well as the use of complex and costly control installations.
  • the so-called measurement method by injecting high frequency alternating current into the harness and recovering leaks with a magnetic field or electric field sensor.
  • the measurement is carried out on a disconnected harness by injecting high frequency signals at one of the ends of the harness between one of the internal conductors and the shielding sheath after having placed an electrical resistance between these two elements to the other. end of harness.
  • a near field sensor (electric or magnetic) is then moved along the harness to detect a possible fault.
  • the interest of high frequency current injection is to involve in the measurement the transfer impedance of the harness, with its resistance, inductance and capacitance components, which depend on the geometrical characteristics of the shielding. This method thus makes it possible to detect an accidental opening in the meshes of the shielding sheath.
  • the first drawback of this method is that it requires:
  • the second drawback results from the fact that the level of the signal at the location of the measurement is not known: only the level of the input signal is known with certainty.
  • the default criterion is therefore not a threshold value of the field measured locally but a difference value between the fields measured at two neighboring points.
  • the acceptance criteria must be broadened to take account of these uncertainties: consequently, certain faults are not detected.
  • Global measurement methods the current global verification process consists of illumination complete of a system or a vehicle by electromagnetic fields (as described in patents FR 2749940 and US 5990689), in a building dedicated to this application and by means of a complex installation, hardly compatible with the industrial requirements in terms of cost and flexibility. This type of method only reveals the existence of faults in the overall system. The location and nature of the faults can then only be specified by using the methods described above.
  • the object of the present invention is therefore to remedy these drawbacks. It relates to a method and a device for locating precisely, inexpensively and without dismantling electromagnetic protection faults, in particular accidental openings of the shielding sheath of a harness, of a complex electrical installation, whatever its complexity and in particular in a aircraft.
  • the method for locating an electromagnetic protection defect in an electrical harness comprising at least one electromagnetic shielding sheath is remarkable in that it comprises: a) an amplification step for producing electrical stimulation signals , in a range of operating frequencies, at a predetermined power level, b) a step for applying said electrical stimulation signals in said shielding sheath in order to generate an electromagnetic field in a detection zone, c) an analysis step for carrying out measurements of temperatures in said detection zone.
  • the method for detecting an electromagnetic protection defect in a harness shielding sheath is based on "excitation of the defect" by an electrical stimulation signal generating an electromagnetic field in the harness .
  • the fault corresponding to an accidental opening of the shielding sheath of the area relating to the fault behaves like a radiating antenna.
  • the transformation of the radiant energy emitted by the electromagnetic field at the level of the fault into thermal energy makes it possible to locate said fault by detecting a zone of maximum heating, at the level of the fault, on a thermal map.
  • step a) of the method requires the generation of electrical stimulation signals at high frequency, since the radiation around a defect is all the more intense as said frequency is high.
  • this step a) advantageously requires amplification of the electrical stimulation signals to bring them to a predetermined power level, in order to obtain a sufficiently high electromagnetic field.
  • said method is not dependent on an exclusive type of harness so that its implementation is not limited to specific application cases and can advantageously concern simultaneously a plurality of contiguous harnesses.
  • step b) allows the conversion of the radiant energy emitted by the electromagnetic field at the level of a defect into thermal energy either outside a harness, or at the level of the textile braids or even at the level of the shielding itself.
  • the present invention is, moreover, particularly suitable for harness control because it does not require no partial or total dismantling of their components, thereby contributing to improving the safety of a complex electrical installation.
  • the invention makes it possible to reduce the control times of a complex electrical installation and thus to obtain a very efficient process and presenting a less costly implementation than the known solutions.
  • the present invention also relates to a device for implementing the above method.
  • said device is remarkable in that it comprises: a) means for generating electrical stimulation signals in a range of operational frequencies, b) means for amplifying said electrical stimulation signals to bring them to a predetermined power level, c) means for applying said electrical stimulation signals to said shielding sheath to generate an electromagnetic field, d) means for conversion of the radiant energy emitted by the electromagnetic field at the level of the fault into thermal energy, e) means for establishing thermal mapping comprising elements for detecting thermal energy combined with acquisition, storage and image processing for thermal analysis and localization of an electromagnetic protection defect in a shielding sheath of a harness.
  • FIG. 1 The single figure of the drawing will make it easy to understand an exemplary embodiment of the invention among others.
  • FIG. 1 a block diagram of a device according to the invention.
  • the device according to the invention and shown diagrammatically in the figure is intended to locate electromagnetic protection faults in the shielding sheath GB (disposed on an electrically conductive wire C contained in a tube TB forming an electrical insulator) of a harness H in a complex electrical installation not shown, for example that of an aircraft, or of a helicopter.
  • a DF electromagnetic protection fault has been symbolized by a double arrow in the above-mentioned figure.
  • said device D comprises: a first means M1 for generating electrical stimulation signals in a range of operational frequencies,
  • a second means M2 connected to the first means M1 by a link 1, for amplifying said electrical stimulation signals and bringing them to a predetermined power level
  • a third means M3 connected to the second means M2 by a link 2, for applying said electrical stimulation signals in said shielding sheath GB so as to generate an electromagnetic field EM,
  • a fourth means M4 for converting the radiant energy emitted by the electromagnetic field EM at the level of a fault DF into thermal energy AND
  • the first means M1 constitutes the first element of the so-called excitation chain of a possible electromagnetic protection defect of the shielding sheath GB of a harness H.
  • This first means M1 is a generator of high frequency electrical stimulation signals .
  • the operational frequency range is advantageously between 100 MHz and approximately 20 GHz and the intensity of electric current is of the order of one ten milliamps for a frequency of the order of 100 MHz.
  • the frequency range providing a good compromise in terms of results and costs is between 1 GHz and 5 GHz, in particular between 2 and 3 GHz, knowing that the higher the frequency of use, the more the material is expensive.
  • the electrical signals are preferably of the sinusoidal type, this type of electrical signal being suitable for the high frequency range.
  • the second means M2 is the second element of the excitation chain of a possible electromagnetic protection defect in the shielding sheath GB of a harness H. It consists of an amplifier intended to amplify said electrical stimulation signals for bring them to a predetermined power level.
  • the intensity of said electrical stimulation signals is preferably amplified. Indeed, the electrical stimulation signals produced by the generator M1 being of low intensity, it is necessary, to induce electric currents of the order of 40 to 150 milliampere in shielding, to produce a sufficiently high electromagnetic field.
  • the third means M3 allows the application of said electrical stimulation signals in the shielding sheath GB and thus completes the excitation chain of the possible fault.
  • this third means M3 consists of an induction clamp, known elsewhere, consisting essentially of a coil so as to generate an electromagnetic field EM when the coil is traversed by an electric current and, to do this, the clamp induction simply rests on the harness.
  • the device comprises, in addition to said excitation chain of a possible electromagnetic protection defect in a shielding sheath GB of a harness H, a so-called detection chain comprising a fourth means M4.
  • This fourth means M4 is a specific detector which converts the radiant energy emitted by the electromagnetic field EM, generated at the level of the shielding sheath GB, into thermal energy ET, in particular by absorption of thermal losses by Joule effect.
  • the main material or component of such a means M4 will be designated by photothermal thereafter.
  • the thermal energy ET becomes maximum simultaneously with the electromagnetic energy EM, that is to say precisely at the level of the absence of electromagnetic protection of the shielding sheath GB since an accidental opening in said sheath shielding behaves like a radiating antenna of the electromagnetic field EM.
  • said fourth means M4 is advantageously a photothermal film 50 to 100 ⁇ m thick, sensitive to an electromagnetic field. It consists of a resistive layer deposited under vacuum on an insulating substrate, for example made of plastic. By moving this film above the harness H, the radiated electromagnetic field AND heats in particular by the Joule effect the resistive layer and makes it possible to reveal a hot spot at the level of the electromagnetic protection defect of said GB shielding sheath.
  • the conductive layer of “carbon absorbing” is deposited directly over the entire external surface of the harness H using a spray, for example.
  • the harness fulfills the role of substrate.
  • the outer surface of a harness is generally formed of a braided textile sheath TT from, for example, known fibers under the name Nomex ®. Since the regularity of the thickness of the deposit is preferable for the device to function properly, the fibers are advantageously treated individually before braiding.
  • carbon absorbing constitutes an electrically conductive material
  • a particular variant uses a single textile sheath TT of electromagnetic protection, covered with "carbon absorbing", outside the electrical harness, which allows the removal of the metal braid and provides a substantial weight gain, for example of several tens of percent of the total mass of a harness.
  • the temperature variations detected by said fourth means M4 are recorded, by a fifth heat-sensitive means M5 completing the detection chain, which camera can be moved the along the harness H.
  • a fifth heat-sensitive means M5 completing the detection chain, which camera can be moved the along the harness H.
  • the photothermal material is deposited directly at one of the elements of the harness (on the surface or inside of the TT textile braid, or on the metallic wires of the shielding sheath GB) of course only the camera is moved.
  • This fifth means M5 is, according to the invention, preferably an infrared thermal camera combined with UA image acquisition and storage units, UT image processing and UR image restitution on a display screen. or by printing on an appropriate support.
  • the field defined by the objective of this camera on the fourth means M4 constitutes a detection zone.
  • the device D allows the simultaneous control of a plurality of contiguous harnesses due on the one hand to the fifth means M5 external to the complex electrical installation and on the other hand, that is to say the absence of contact between the fourth M4 medium and one or more contiguous harnesses, either from direct integration of carbon absorbing or of a material or component equivalent to one or more contiguous harnesses.
  • the processing of the information transmitted by the infrared camera makes it possible to establish an infrared map of the analyzed surface.
  • the temperature range is converted into a color palette, in a very conventional manner, so that the areas between predetermined temperature limits are displayed by the same color.
  • the presence of an electromagnetic protection defect on the shielding sheath results in the appearance of a gradation of colors so that the refusal criterion of the controlled harness (presence of at least one defect) corresponds to a predetermined temperature difference, relative to a certain range of colors, depending on the sensitivity of the overall device and the level of quality sought.
  • the present invention also provides additional functionalities which are essential for meeting industrial and economic requirements, in particular: - the use of a camera makes it possible to store information. It is thus possible to constitute a database for all of the cables of a vehicle in order to objectively compare the state of a wiring at a given time with an initial reference state, in particular new wiring. - image processing software is associated with the camera. I t is possible, in particular, to calibrate the conversion scale of a range of temperatures in a color palette so that all the images have the same background color whatever the thermal environment of the cabling. The comparison is then objective. You can also choose the sensitivity of the graphic representation: the same range of colors can correspond to greater or lesser temperature differences depending on the chosen setting. Thus, all types of processing are possible insofar as the digital images from the camera are processed by a computer.
  • the method and the device in accordance with the invention also have the following advantages: - reliability: software processing ensures better reproducibility and objectivity than an operator,
  • the implementation of the The invention is particularly advantageous because it avoids in particular in the aeronautical field, long and costly immobilizations of vehicles (planes, helicopters, etc.) and ensures increased security.
  • said device and said method according to the invention can be applied to H harnesses conforming in particular to the following variants:
  • a first type of harness H comprising, within an electrically insulating tube TB, at least one electrical conductor C, this tube being provided with a protective coating comprising a screen made of photothermal material,
  • a second type of harness H comprising, within an electrically insulating tube TB, at least one electrical conductor C, this tube being provided with a protective coating comprising a textile braid TT on which said screen made of photothermal material is deposited , a third type of harness H such that the fibers of the textile braid TT are hollow to contain said photothermal material inside,
  • a fourth type of harness H such that said protective covering comprises a shielding sheath GB consisting of a metal braid on which said screen made of photothermal material is applied.
  • each of the harnesses of the preceding types may comprise several electrically insulating tubes (each around at least one electrical conductor C), these tubes being coated in a single protective coating comprising a screen made of photothermal material.
  • the protective coating of photothermal material can coat several contiguous harnesses
  • the electrically conductive and / or photothermal material consists essentially of carbon ("carbon absorbing").

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and device for detecting defects of an electromagnetic protection for an electric harness (H). The inventive device (D) comprises means (M1) for generating stimulating electric signals, means (M2) for bringing said signals up to a predetermined power level, means (M3) for applying the signals to said harness (H) and generating an electromagnetic field, means (M4) for converting said electromagnetic field into thermal field and means (M5) for detecting a raise of temperature at a point of the electromagnetic protection defect (DF).

Description

Procédé et dispositif pour détecter des défauts de protection électromagnétique de harnais électriques. Method and device for detecting electromagnetic protection faults in electrical harnesses.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour détecter des défauts de protection électromagnétique de conducteurs électriques, notamment ceux appelés harnais, à savoir des faisceaux de conducteurs électriques qui sont durcis, c'est-à- dire blindés contre les perturbations électromagnétiques, et qui sont destinés à relier électriquement entre eux les différents appareils d'une installation électrique complexe, dont le bon fonctionnement doit être assuré, même en cas de perturbations électromagnétiques. Bien entendu, chaque conducteur électrique, constitué d'au moins un fil électriquement conducteur, contenu dans un tube formant un isolant électrique, peut comporter, en plus, un blindage individuel lui conférant un niveau de protection complémentaire contre les perturbations électromagnétiques. De tels harnais sont, par exemple, utilisés à bord des aéronefs, des navires, des chars d'assaut, etc....The present invention relates to a method and a device for detecting electromagnetic protection faults of electrical conductors, in particular those called harnesses, namely bundles of electrical conductors which are hardened, that is to say shielded against electromagnetic disturbances, and which are intended to electrically connect the various devices of a complex electrical installation, the proper functioning of which must be ensured, even in the event of electromagnetic disturbances. Of course, each electrical conductor, consisting of at least one electrically conductive wire, contained in a tube forming an electrical insulator, may further comprise an individual shielding giving it a complementary level of protection against electromagnetic disturbances. Such harnesses are, for example, used on board aircraft, ships, tanks, etc.
On sait que ces harnais sont constitués d'un faisceau de conducteurs, toronnes ou non, répartis en plusieurs sous faisceaux ou branches, à partir de nœuds d'embranchement disposés le long dudit faisceau et de connecteurs disposés aux extrémités libres desdites branches.We know that these harnesses consist of a bundle of conductors, strands or not, divided into several sub-bundles or branches, from branch nodes arranged along said bundle and connectors arranged at the free ends of said branches.
Pour pouvoir être blindés contre les perturbations électromagnétiques désignées aussi par IEM (ou Impulsions ElectroMagnétiques), lesdits harnais sont revêtus d'éléments de gaine de blindage métallique, obtenus généralement par tressage de fils métalliques, recouvrant intégralement lesdits conducteurs et assurant un transfert de masse ou continuité électrique entre les connecteurs situés aux extrémités de ces harnais. Cependant, une telle gaine de blindage présente l'inconvénient, par exemple sous l'effet des vibrations auxquelles sont soumis lesdits harnais, d'exercer une action abrasive sur les objets à son contact. Ainsi, elle peut user l'isolant électrique recouvrant les conducteurs qu'elle entoure ou bien la gaine de blindage d'un autre harnais (vice-versa). De même, elle peut subir une action abrasive au contact d'autres éléments situés dans son environnement. Il est évident qu'une telle action abrasive peut entraîner des dysfonctionnements indésirables des installations comportant lesdits harnais.To be able to be shielded against electromagnetic disturbances also designated by IEM (or ElectroMagnetic Pulses), said harnesses are coated with metallic shielding sheath elements, generally obtained by braiding of metallic wires, completely covering said conductors and ensuring a mass transfer or electrical continuity between the connectors located at the ends of these harnesses. However, such a shielding sheath has the disadvantage, for example under the effect of the vibrations to which said harnesses are subjected, of exerting an abrasive action on the objects in contact with it. Thus, it can use the electrical insulation covering the conductors it surrounds or the shielding sheath of another harness (vice-versa). Similarly, it can undergo an abrasive action on contact with other elements located in its environment. It is obvious that such an abrasive action can cause undesirable malfunctions of the installations comprising said harnesses.
Pour assurer la protection mécanique des harnais durcis contre les frottements avec les éléments environnants, il est connu comme décrit dans les brevets FR 27281 13 et US 6255584, de recouvrir le blindage d'une tresse textile pour éviter les frottements externes et de renforcer cette protection mécanique en interposant un tressage textile entre les conducteurs électriques et le blindage.To ensure the mechanical protection of hardened harnesses against friction with the surrounding elements, it is known, as described in patents FR 27281 13 and US 6255584, to cover the shielding with a textile braid to avoid external friction and to reinforce this protection mechanical by interposing a textile braiding between the electrical conductors and the shielding.
Toutefois, il s'avère que les harnais peuvent encore subir des abrasions et des agressions telles que des contraintes, écrasements, élongations, chocs, vibrations, et notamment lors des opérations de manipulations (pose et dépose des différents appareils ou équipements d'une installation électrique complexe).However, it turns out that the harnesses can still undergo abrasions and aggressions such as stresses, crushing, elongations, shocks, vibrations, and in particular during handling operations (installation and removal of the various devices or equipment of an installation complex electric).
Il convient alors de pouvoir vérifier aussi aisément que possible l'intégrité et la qualité de la protection électromagnétique des harnais durant la phase d'exploitation de l'installation électrique complexe.It should therefore be possible to check as easily as possible the integrity and quality of the electromagnetic protection of the harnesses during the operating phase of the complex electrical installation.
La présente invention concerne une solution de contrôle de la protection électromagnétique des harnais, qui a notamment pour objet d'éviter le démontage des connecteurs ou la dépose des harnais ainsi que le recours à des installations de contrôle complexes et coûteuses. Il existe différentes solutions connues pour réaliser une vérification de la protection électromagnétique des harnais.The present invention relates to a solution for controlling the electromagnetic protection of harnesses, the object of which is in particular to avoid dismantling the connectors or removing the harnesses as well as the use of complex and costly control installations. There are various known solutions for verifying the electromagnetic protection of harnesses.
On connaît notamment : a) Les méthodes par mesures locales comprenant : - la méthode dite des boucles de masse ramenées par la gaine de blindage. On utilise dans cette méthode une première pince d'injection de courant que l'on dispose sur la gaine de blindage près d'une première extrémité du harnais et une seconde pince dite de réception située sur cette gaine près de l'autre extrémité de ce harnais. Cette première solution n'est guère satisfaisante car elle présente l'inconvénient de détecter un défaut dans une boucle de masse sans pouvoir le localiser sur le harnais. De plus, elle ne permet que la détection de ruptures électriques, soit sur les fils de tresse de la gaine de blindage, soit entre les éléments des connecteurs. Par contre, elle ne révèle pas les ouvertures accidentelles dans les tresses de la gaine de blindage puisque la position géométrique relative des fils de tresse n'influe pas sur leur résistance.We know in particular: a) The methods by local measurements comprising: - the method known as ground loops brought back by the shielding sheath. In this method, a first current injection clamp is used which is placed on the shielding sheath near a first end of the harness and a second so-called receiving clamp located on this sheath near the other end of this harness. harness. This first solution is hardly satisfactory because it has the drawback of detecting a fault in a ground loop without being able to locate it on the harness. In addition, it only allows the detection of electrical breaks, either on the braid wires of the shielding sheath, or between the elements of the connectors. On the other hand, it does not reveal accidental openings in the braids of the shielding sheath since the relative geometric position of the braid wires does not influence their resistance.
- la méthode dite de mesure par injection de courant alternatif à haute fréquence dans le harnais et récupération des fuites avec un capteur de champ magnétique ou de champ électrique. Pratiquement, la mesure est effectuée sur un harnais déconnecté en injectant des signaux haute fréquence à l'une des extrémités du harnais entre l'un des conducteurs internes et la gaine de blindage après avoir disposé une résistance électrique entre ces deux éléments à l'autre extrémité du harnais. Un capteur de champ proche (électrique ou magnétique) est alors déplacé le long du harnais pour détecter un éventuel défaut. L'intérêt de l'injection de courant de haute fréquence est de faire intervenir dans la mesure l'impédance de transfert du harnais, avec ses composantes de résistance, d'inductance et de capacité, qui dépendent des caractéristiques géométriques du blindage. Cette méthode permet ainsi de détecter une ouverture accidentelle dans les mailles de la gaine de blindage. Cependant, le premier inconvénient de cette méthode est de nécessiter :- the so-called measurement method by injecting high frequency alternating current into the harness and recovering leaks with a magnetic field or electric field sensor. In practice, the measurement is carried out on a disconnected harness by injecting high frequency signals at one of the ends of the harness between one of the internal conductors and the shielding sheath after having placed an electrical resistance between these two elements to the other. end of harness. A near field sensor (electric or magnetic) is then moved along the harness to detect a possible fault. The interest of high frequency current injection is to involve in the measurement the transfer impedance of the harness, with its resistance, inductance and capacitance components, which depend on the geometrical characteristics of the shielding. This method thus makes it possible to detect an accidental opening in the meshes of the shielding sheath. However, the first drawback of this method is that it requires:
- soit le démontage des connecteurs pour pouvoir injecter un courant ce qui impose ensuite de procéder à une vérification du bon fonctionnement du système après remontage (autotest),- either the dismantling of the connectors in order to be able to inject a current, which then makes it necessary to verify the proper functioning of the system after reassembly (self-test),
- soit l'introduction, lors de la fabrication du harnais à contrôler, d'un fil supplémentaire pour l'injection de courant qui alourdit systématiquement le harnais et nécessite l'utilisation de connecteurs spécifiques.- or the introduction, during the manufacture of the harness to be checked, of an additional wire for injecting current which systematically weighs down the harness and requires the use of specific connectors.
Le second inconvénient résulte du fait que le niveau du signal à l'endroit de la mesure n'est pas connu : on ne connaît avec certitude que le niveau du signal d'entrée. Le critère de défaut n'est donc pas une valeur seuil du champ mesuré localement mais une valeur d'écart entre les champs mesurés en deux points voisins. De ce fait, on observe des dérives des résultats dans le temps, ce qui oblige à élargir les critères d'acceptation pour tenir compte de ces incertitudes : en conséquence, certains défauts ne sont pas détectés. Les méthodes par mesures globales : le procédé de vérification globale actuel consiste en l'illumination complète d'un système ou d'un véhicule par des champs électromagnétiques (comme décrit dans les brevets FR 2749940 et US 5990689), dans un bâtiment dédié à cette application et au moyen d'une installation complexe, peu compatible avec les exigences industrielles en termes de coûts et de souplesse. Ce type de méthode permet seulement de révéler l'existence de défauts dans le système global. La localisation et la nature des défauts ne peuvent ensuite être précisées qu'en faisant appel aux méthodes précédemment décrites.The second drawback results from the fact that the level of the signal at the location of the measurement is not known: only the level of the input signal is known with certainty. The default criterion is therefore not a threshold value of the field measured locally but a difference value between the fields measured at two neighboring points. As a result, we observe drift in the results over time, which means that the acceptance criteria must be broadened to take account of these uncertainties: consequently, certain faults are not detected. Global measurement methods: the current global verification process consists of illumination complete of a system or a vehicle by electromagnetic fields (as described in patents FR 2749940 and US 5990689), in a building dedicated to this application and by means of a complex installation, hardly compatible with the industrial requirements in terms of cost and flexibility. This type of method only reveals the existence of faults in the overall system. The location and nature of the faults can then only be specified by using the methods described above.
Ainsi, bien qu'il soit généralement possible de déterminer plus ou moins facilement l'existence d'un défaut tel qu'une ouverture accidentelle dans une gaine de blindage d'un harnais, il est souvent difficile, voire impossible de le localiser dans une installation électrique complexe sans avoir à procéder au démontage partiel ou total de cette installation.Thus, although it is generally possible to more or less easily determine the existence of a defect such as an accidental opening in a shielding sheath of a harness, it is often difficult, if not impossible, to locate it in a complex electrical installation without having to carry out partial or total disassembly of this installation.
La présente invention a ainsi pour objet de remédier à ces inconvénients. Elle concerne un procédé et un dispositif localisant de façon précise, peu coûteuse et sans démontage des défauts de protection électromagnétique, notamment des ouvertures accidentelles de gaine de blindage de harnais, d'une installation électrique complexe, quelle que soit sa complexité et notamment dans un aéronef.The object of the present invention is therefore to remedy these drawbacks. It relates to a method and a device for locating precisely, inexpensively and without dismantling electromagnetic protection faults, in particular accidental openings of the shielding sheath of a harness, of a complex electrical installation, whatever its complexity and in particular in a aircraft.
Selon l'invention, le procédé pour localiser un défaut de protection électromagnétique d'un harnais électrique comprenant au moins une gaine de blindage électromagnétique est remarquable en ce qu'il comprend: a) une étape d'amplification pour produire des signaux électriques de stimulation, dans une gamme de fréquences opérationnelles, à un niveau de puissance prédéterminé, b) une étape pour appliquer lesdits signaux électriques de stimulation dans ladite gaine de blindage afin de générer un champ électromagnétique dans une zone de détection, c) une étape d'analyse pour effectuer des mesures de températures dans ladite zone de détection.According to the invention, the method for locating an electromagnetic protection defect in an electrical harness comprising at least one electromagnetic shielding sheath is remarkable in that it comprises: a) an amplification step for producing electrical stimulation signals , in a range of operating frequencies, at a predetermined power level, b) a step for applying said electrical stimulation signals in said shielding sheath in order to generate an electromagnetic field in a detection zone, c) an analysis step for carrying out measurements of temperatures in said detection zone.
Ainsi, grâce à l'invention, le procédé de détection d'un défaut de protection électromagnétique d'une gaine de blindage de harnais est basé sur « l'excitation du défaut » par un signal électrique de stimulation générant un champ électromagnétique dans le harnais. Le défaut correspondant à une ouverture accidentelle de la gaine de blindage de la zone relative au défaut se comporte comme une antenne rayonnante. La transformation de l'énergie rayonnante émise par le champ électromagnétique au niveau du défaut en une énergie thermique permet de localiser ledit défaut par la détection d'une zone d'échauffement maximal, au niveau du défaut, sur une cartographie thermique. On rappellera que l'étape a) du procédé nécessite la génération de signaux électriques de stimulation à haute fréquence, car le rayonnement, autour d'un défaut est d'autant plus intense que ladite fréquence est élevée.Thus, thanks to the invention, the method for detecting an electromagnetic protection defect in a harness shielding sheath is based on "excitation of the defect" by an electrical stimulation signal generating an electromagnetic field in the harness . The fault corresponding to an accidental opening of the shielding sheath of the area relating to the fault behaves like a radiating antenna. The transformation of the radiant energy emitted by the electromagnetic field at the level of the fault into thermal energy makes it possible to locate said fault by detecting a zone of maximum heating, at the level of the fault, on a thermal map. It will be recalled that step a) of the method requires the generation of electrical stimulation signals at high frequency, since the radiation around a defect is all the more intense as said frequency is high.
Par ailleurs, on notera que cette étape a) nécessite avantageusement une amplification des signaux électriques de stimulation pour les amener à un niveau de puissance prédéterminé, afin d'obtenir un champ électromagnétique suffisamment élevé. De façon avantageuse, ledit procédé n'est pas dépendant d'un type exclusif de harnais de sorte que sa mise en œuvre n'est pas limitée à des cas d'applications spécifiques et peut, avantageusement, concerner simultanément une pluralité de harnais contigus.Furthermore, it will be noted that this step a) advantageously requires amplification of the electrical stimulation signals to bring them to a predetermined power level, in order to obtain a sufficiently high electromagnetic field. Advantageously, said method is not dependent on an exclusive type of harness so that its implementation is not limited to specific application cases and can advantageously concern simultaneously a plurality of contiguous harnesses.
En particulier, la mise en œuvre du procédé à l'étape b), permet la conversion de l'énergie rayonnante émise par le champ électromagnétique au niveau d'un défaut en une énergie thermique soit à l'extérieur d'un harnais, soit au niveau des tresses textiles ou encore au niveau du blindage même.In particular, the implementation of the method in step b) allows the conversion of the radiant energy emitted by the electromagnetic field at the level of a defect into thermal energy either outside a harness, or at the level of the textile braids or even at the level of the shielding itself.
Tout en permettant d'améliorer la précision de la localisation d'un défaut de protection électromagnétique des harnais par l'analyse relative à l'étape c), la présente invention est, de plus, particulièrement appropriée au contrôle de harnais car elle ne nécessite pas de démontage partiel ou total de leurs constituants, contribuant de la sorte à l'amélioration de la sécurité d'une installation électrique complexe.While making it possible to improve the accuracy of the location of an electromagnetic protection defect in the harnesses by the analysis relating to step c), the present invention is, moreover, particularly suitable for harness control because it does not require no partial or total dismantling of their components, thereby contributing to improving the safety of a complex electrical installation.
Ainsi, l'invention permet de diminuer les temps de contrôle d'une installation électrique complexe et ainsi d'obtenir un procédé très efficace et présentant une mise en œuvre moins coûteuse que les solutions connues.Thus, the invention makes it possible to reduce the control times of a complex electrical installation and thus to obtain a very efficient process and presenting a less costly implementation than the known solutions.
La présente invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité. Selon l'invention, ledit dispositif est remarquable en ce qu'il comporte : a) des moyens de génération de signaux électriques de stimulation dans une gamme de fréquences opérationnelles, b) des moyens d'amplification desdits signaux électriques de stimulation pour les amener à un niveau de puissance prédéterminé, c) des moyens d'application desdits signaux électriques de stimulation à ladite gaine de blindage pour générer un champ électromagnétique, d) des moyens de conversion de l'énergie rayonnante émise par le champ électromagnétique au niveau du défaut en une énergie thermique, e) des moyens pour établir une cartographie thermique comportant des éléments de détection de l'énergie thermique combinés à des unités d'acquisition, de stockage et de traitement d'images pour une analyse thermique et une localisation d'un défaut de protection électromagnétique d'une gaine de blindage d'un harnais.The present invention also relates to a device for implementing the above method. According to the invention, said device is remarkable in that it comprises: a) means for generating electrical stimulation signals in a range of operational frequencies, b) means for amplifying said electrical stimulation signals to bring them to a predetermined power level, c) means for applying said electrical stimulation signals to said shielding sheath to generate an electromagnetic field, d) means for conversion of the radiant energy emitted by the electromagnetic field at the level of the fault into thermal energy, e) means for establishing thermal mapping comprising elements for detecting thermal energy combined with acquisition, storage and image processing for thermal analysis and localization of an electromagnetic protection defect in a shielding sheath of a harness.
L'unique figure du dessin fera bien comprendre un exemple de réalisation de l'invention parmi d'autres. Sur cette unique figure, on a représenté un schéma synoptique d'un dispositif conforme à l'invention. Le dispositif conforme à l'invention et représenté schematiquement sur la figure est destiné à localiser des défauts de protection électromagnétique de la gaine de blindage GB (disposée sur un fil électriquement conducteur C contenu dans un tube TB formant un isolant électrique) d'un harnais H dans une installation électrique complexe non représentée, par exemple celle d'un aéronef, ou d'un hélicoptère. On a symbolisé un défaut de protection électromagnétique DF par une double flèche sur la figure précédemment citée.The single figure of the drawing will make it easy to understand an exemplary embodiment of the invention among others. In this single figure, there is shown a block diagram of a device according to the invention. The device according to the invention and shown diagrammatically in the figure is intended to locate electromagnetic protection faults in the shielding sheath GB (disposed on an electrically conductive wire C contained in a tube TB forming an electrical insulator) of a harness H in a complex electrical installation not shown, for example that of an aircraft, or of a helicopter. A DF electromagnetic protection fault has been symbolized by a double arrow in the above-mentioned figure.
A cet effet, ledit dispositif D comporte : - un premier moyen M1 pour générer des signaux électriques de stimulation dans une gamme de fréquences opérationnelles,To this end, said device D comprises: a first means M1 for generating electrical stimulation signals in a range of operational frequencies,
- un second moyen M2 relié au premier moyen M1 par une liaison 1 , pour amplifier lesdits signaux électriques de stimulation et les amener à un niveau de puissance prédéterminé,a second means M2 connected to the first means M1 by a link 1, for amplifying said electrical stimulation signals and bringing them to a predetermined power level,
- un troisième moyen M3 relié au second moyen M2 par une liaison 2, pour appliquer lesdits signaux électriques de stimulation dans ladite gaine de blindage GB de façon à générer un champ électromagnétique EM,a third means M3 connected to the second means M2 by a link 2, for applying said electrical stimulation signals in said shielding sheath GB so as to generate an electromagnetic field EM,
- un quatrième moyen M4, pour convertir l'énergie rayonnante émise par le champ électromagnétique EM au niveau d'un défaut DF en une énergie thermique ET,a fourth means M4, for converting the radiant energy emitted by the electromagnetic field EM at the level of a fault DF into thermal energy AND,
- un cinquième moyen M5 pour détecter l'énergie thermique- a fifth means M5 for detecting thermal energy
ET combiné à des unités d'acquisition, de stockage d'images UA, de traitement d'images UT et de restitution d'images UR pour effectuer une analyse thermique, établir une cartographie thermique CT et localiser sur ladite cartographie thermique le défaut de protection électromagnétique DF de ladite gaine de blindage GB du harnais H.AND combined with units for acquiring, storing UA images, processing UT images and restoring UR images to perform a thermal analysis, establish a thermal mapping CT and locate on said thermal mapping the protection defect electromagnetic DF of said GB shielding sheath of harness H.
Le premier moyen M1 constitue le premier élément de la chaîne dite d'excitation d'un éventuel défaut de protection électromagnétique de la gaine de blindage GB d'un harnais H. Ce premier moyen M1 est un générateur de signaux électriques de stimulation à haute fréquence.The first means M1 constitutes the first element of the so-called excitation chain of a possible electromagnetic protection defect of the shielding sheath GB of a harness H. This first means M1 is a generator of high frequency electrical stimulation signals .
A cet effet, la gamme de fréquences opérationnelles est comprise de façon avantageuse entre 100MHz et environ 20GHz et l'intensité de courant électrique est de l'ordre d'une dizaine de milliampères pour une fréquence de l'ordre de 100 MHz. Toutefois, la gamme de fréquences procurant un bon compromis en termes de résultats et de coûts, est comprise entre 1 GHz et 5 GHz, en particulier entre 2 et 3 GHz , sachant que plus la fréquence d'utilisation est élevée, plus le matériel est coûteux.For this purpose, the operational frequency range is advantageously between 100 MHz and approximately 20 GHz and the intensity of electric current is of the order of one ten milliamps for a frequency of the order of 100 MHz. However, the frequency range providing a good compromise in terms of results and costs is between 1 GHz and 5 GHz, in particular between 2 and 3 GHz, knowing that the higher the frequency of use, the more the material is expensive.
Selon l'invention, par ailleurs, les signaux électriques sont préférentiellement de type sinusoïdal, ce type de signal électrique étant adapté au domaine des hautes fréquences. Le second moyen M2 est le second élément de la chaîne d'excitation d'un éventuel défaut de protection électromagnétique de la gaine de blindage GB d'un harnais H. Il est constitué d'un amplificateur destiné à amplifier lesdits signaux électriques de stimulation pour les amener à un niveau de puissance prédéterminé. Pratiquement, on amplifie de préférence l'intensité desdits signaux électriques de stimulation. En effet, les signaux électriques de stimulation produits par le générateur M1 étant de faible intensité, il est nécessaire, pour induire des courants électriques de l'ordre de 40 à 150 milliampère dans un blindage, de produire un champ électromagnétique suffisamment élevé.According to the invention, moreover, the electrical signals are preferably of the sinusoidal type, this type of electrical signal being suitable for the high frequency range. The second means M2 is the second element of the excitation chain of a possible electromagnetic protection defect in the shielding sheath GB of a harness H. It consists of an amplifier intended to amplify said electrical stimulation signals for bring them to a predetermined power level. In practice, the intensity of said electrical stimulation signals is preferably amplified. Indeed, the electrical stimulation signals produced by the generator M1 being of low intensity, it is necessary, to induce electric currents of the order of 40 to 150 milliampere in shielding, to produce a sufficiently high electromagnetic field.
Le troisième moyen M3 permet l'application desdits signaux électriques de stimulation dans la gaine de blindage GB et complète ainsi la chaîne d'excitation de l'éventuel défaut. De façon avantageuse, ce troisième moyen M3 consiste en une pince à induction, connue par ailleurs, constituée essentiellement d'un bobinage de façon à générer un champ électromagnétique EM quand le bobinage est parcouru par un courant électrique et, pour ce faire, la pince à induction prend simplement appui sur le harnais. Selon l'invention, le dispositif comprend, en complément de ladite chaîne d'excitation d'un défaut éventuel de protection électromagnétique d'une gaine de blindage GB d'un harnais H, une chaîne dite de détection comportant un quatrième moyen M4. Ce quatrième moyen M4 est un détecteur spécifique qui convertit l'énergie rayonnante émise par le champ électromagnétique EM, généré au niveau de la gaine de blindage GB, en une énergie thermique ET, notamment par absorption de pertes thermiques par effet Joule. On désignera par la suite par photothermique le matériau ou composant principal d'un tel moyen M4.The third means M3 allows the application of said electrical stimulation signals in the shielding sheath GB and thus completes the excitation chain of the possible fault. Advantageously, this third means M3 consists of an induction clamp, known elsewhere, consisting essentially of a coil so as to generate an electromagnetic field EM when the coil is traversed by an electric current and, to do this, the clamp induction simply rests on the harness. According to the invention, the device comprises, in addition to said excitation chain of a possible electromagnetic protection defect in a shielding sheath GB of a harness H, a so-called detection chain comprising a fourth means M4. This fourth means M4 is a specific detector which converts the radiant energy emitted by the electromagnetic field EM, generated at the level of the shielding sheath GB, into thermal energy ET, in particular by absorption of thermal losses by Joule effect. The main material or component of such a means M4 will be designated by photothermal thereafter.
Bien entendu, l'énergie thermique ET devient maximale simultanément avec l'énergie électromagnétique EM, c'est-à-dire précisément au niveau de l'absence de protection électromagnétique de la gaine de blindage GB puisqu'une ouverture accidentelle dans ladite gaine de blindage se comporte comme une antenne rayonnante du champ électromagnétique EM.Of course, the thermal energy ET becomes maximum simultaneously with the electromagnetic energy EM, that is to say precisely at the level of the absence of electromagnetic protection of the shielding sheath GB since an accidental opening in said sheath shielding behaves like a radiating antenna of the electromagnetic field EM.
A cet effet, ledit quatrième moyen M4 est de façon avantageuse un film photothermique de 50 à 100 μm d'épaisseur, sensible à un champ électromagnétique. Il est constitué d'une couche résistive déposée sous vide sur un substrat isolant, par exemple en matière plastique. En déplaçant ce film au dessus du harnais H, le champ électromagnétique ET rayonné échauffe notamment par effet Joule la couche résistive et permet de révéler un point chaud au niveau du défaut de protection électromagnétique de ladite gaine de blindage GB.To this end, said fourth means M4 is advantageously a photothermal film 50 to 100 μm thick, sensitive to an electromagnetic field. It consists of a resistive layer deposited under vacuum on an insulating substrate, for example made of plastic. By moving this film above the harness H, the radiated electromagnetic field AND heats in particular by the Joule effect the resistive layer and makes it possible to reveal a hot spot at the level of the electromagnetic protection defect of said GB shielding sheath.
Dans un mode de réalisation simplifié, on utilise un film souple photothermique Kapton ®XC Black Conductive produit par la société Dupont de Nemours ®, constitué d'un substrat appelé Kapton et recouvert d'une couche résistive connue sous la désignation anglaise «carbon absorbing».In a simplified embodiment, using a photothermal movie flexible Kapton ® XC Black Conductive produced by the company Dupont de Nemours ®, consisting of a known substrate Kapton and covered with a resistive layer known by the English designation "carbon absorbing".
On notera que dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, la couche conductrice en «carbon absorbing» est déposée directement sur toute la surface externe du harnais H à l'aide d'un spray, par exemple. De la sorte, le harnais remplit le rôle de substrat. Comme précisé précédemment, la surface externe d'un harnais est en général constituée d'une gaine textile tressée TT à partir, par exemple, de fibres connues sous l'appellation Nomex®. La régularité de l'épaisseur du dépôt étant préférable pour un bon fonctionnement du dispositif, on traite avantageusement les fibres individuellement avant tressage.It will be noted that in a particularly advantageous embodiment, the conductive layer of “carbon absorbing” is deposited directly over the entire external surface of the harness H using a spray, for example. In this way, the harness fulfills the role of substrate. As stated previously, the outer surface of a harness is generally formed of a braided textile sheath TT from, for example, known fibers under the name Nomex ®. Since the regularity of the thickness of the deposit is preferable for the device to function properly, the fibers are advantageously treated individually before braiding.
Dans un mode de réalisation complémentaire, on applique leIn a complementary embodiment, the
«carbon absorbing» sur les fils métalliques du tressage de la gaine de blindage GB du harnais H, l'expérience démontrant que la présence de la gaine textile externe TT n'affecte pas la sensibilité du dispositif.“Carbon absorbing” on the metallic wires of the braiding of the shielding sheath GB of the harness H, experience demonstrating that the presence of the external textile sheath TT does not affect the sensitivity of the device.
Puisque le dépôt de particules de carbone («carbon absorbing») constitue un matériau électriquement conducteur, une variante particulière met en œuvre une seule gaine textile TT de protection électromagnétique, recouverte de «carbon absorbing», à l'extérieur du faisceau électrique, ce qui permet la suppression de la tresse métallique et procure un gain de masse substantiel, par exemple de plusieurs dizaines de pourcents de la masse totale d'un harnais.Since the deposit of carbon particles ("carbon absorbing") constitutes an electrically conductive material, a particular variant uses a single textile sheath TT of electromagnetic protection, covered with "carbon absorbing", outside the electrical harness, which allows the removal of the metal braid and provides a substantial weight gain, for example of several tens of percent of the total mass of a harness.
En outre, il est également envisageable de mettre en œuvre le «carbon absorbing» à l'intérieur des fibres de la tresse textile TT qui à cet effet, sont creuses, de façon à protéger le dépôt de «carbon absorbing». Bien entendu, le «carbon absorbing » peut être remplacé par tout autre matériau ou composant photothermique équivalent tel que défini précédemment.In addition, it is also possible to implement “carbon absorbing” inside the fibers of the TT textile braid which for this purpose are hollow, so as to protect the deposit from “carbon absorbing”. Of course, the “carbon absorbing” can be replaced by any other equivalent material or photothermal component as defined above.
Selon l'invention, lors du déplacement sans contact du quatrième moyen M4 le long du harnais, on enregistre les variations de température détectées par ledit quatrième moyen M4, par un cinquième moyen M5 thermosensible complétant la chaîne de détection, laquelle caméra pouvant être déplacée le long du harnais H. Dans le cas où le matériau photothermique est déposé directement au niveau de l'un des éléments du harnais (sur la surface ou à l'intérieur de la tresse textile TT, ou sur les fils métalliques de la gaine de blindage GB) on déplace bien entendu uniquement la caméra. Ce cinquième moyen M5 est, selon l'invention, de préférence une caméra thermique infrarouge combinée à des unités d'acquisition et de stockage d'images UA, de traitement d'images UT et de restitution d'images UR sur un écran de visualisation ou par impression sur un support approprié. Ainsi, le champ défini par l'objectif de cette caméra sur le quatrième moyen M4 constitue une zone de détection.According to the invention, during the contactless movement of the fourth means M4 along the harness, the temperature variations detected by said fourth means M4 are recorded, by a fifth heat-sensitive means M5 completing the detection chain, which camera can be moved the along the harness H. In the case where the photothermal material is deposited directly at one of the elements of the harness (on the surface or inside of the TT textile braid, or on the metallic wires of the shielding sheath GB) of course only the camera is moved. This fifth means M5 is, according to the invention, preferably an infrared thermal camera combined with UA image acquisition and storage units, UT image processing and UR image restitution on a display screen. or by printing on an appropriate support. Thus, the field defined by the objective of this camera on the fourth means M4 constitutes a detection zone.
Bien entendu, le dispositif D permet le contrôle simultané d'une pluralité de harnais contigus en raison d'une part du cinquième moyen M5 externe à l'installation électrique complexe et d'autre part, soit de l'absence de contact entre le quatrième moyen M4 et un ou plusieurs harnais contigus, soit de l'intégration directe du «carbon absorbing» ou d'un matériau ou composant équivalent à un ou plusieurs harnais contigus. Ainsi, le traitement des informations transmises par la caméra infrarouge permet d'établir une cartographie infrarouge de la surface analysée.Of course, the device D allows the simultaneous control of a plurality of contiguous harnesses due on the one hand to the fifth means M5 external to the complex electrical installation and on the other hand, that is to say the absence of contact between the fourth M4 medium and one or more contiguous harnesses, either from direct integration of carbon absorbing or of a material or component equivalent to one or more contiguous harnesses. Thus, the processing of the information transmitted by the infrared camera makes it possible to establish an infrared map of the analyzed surface.
Pour permettre à un opérateur d'exploiter cette cartographie, la gamme des températures est convertie en une palette de couleurs, de façon très classique, de sorte que les zones comprises entre des limites de températures prédéterminées sont visualisées par une même couleur.To allow an operator to use this mapping, the temperature range is converted into a color palette, in a very conventional manner, so that the areas between predetermined temperature limits are displayed by the same color.
Bien entendu, un blindage sain produit une image de couleur sensiblement uniforme. Par contre, la présence d'un défaut de protection électromagnétique sur la gaine de blindage se traduit par l'apparition d'un dégradé de couleurs de sorte que le critère de refus du harnais contrôlé (présence d'au moins un défaut) correspond à un écart de température prédéterminé, relatif à une certaine gamme de couleurs, dépendant de la sensibilité du dispositif global et du niveau de qualité recherché.Of course, healthy shielding produces a substantially uniform color image. On the other hand, the presence of an electromagnetic protection defect on the shielding sheath results in the appearance of a gradation of colors so that the refusal criterion of the controlled harness (presence of at least one defect) corresponds to a predetermined temperature difference, relative to a certain range of colors, depending on the sensitivity of the overall device and the level of quality sought.
Toutefois, une correction est nécessaire pour éliminer les effets de l'environnement sur la cartographie thermique. En effet, le harnais étant analysé dans son environnement de fonctionnement, la présence des équipements, supports d'équipement, et autres harnais peut perturber l'image thermique obtenue. Ainsi, un harnais sain ne produit pas dans certains environnements une image rigoureusement uniforme, ce qui pourrait alors faire croire à la présence de défauts. En outre, la mise en œuvre d'une caméra infrarouge nécessite une calibration préalable des couleurs de façon à ce que ladite caméra fonctionne dans la plage de couleurs correspondant à sa plus grande sensibilité. Pour cela, on prend une première image en champ large de la zone globale à analyser et on règle la caméra pour que la couleur de ce fond soit la couleur de meilleure sensibilité de la caméra. Ensuite, on observe en champ étroit les zones précises du câblage à analyser.However, a correction is necessary to eliminate the effects of the environment on thermal mapping. Indeed, the harness being analyzed in its operating environment, the presence of equipment, equipment supports, and other harnesses can disturb the thermal image obtained. Thus, a healthy harness does not produce a strictly uniform image in certain environments, which could then lead one to believe in the presence of defects. In addition, the implementation of an infrared camera requires a prior calibration of the colors so that said camera operates in the range of colors corresponding to its greatest sensitivity. For this, we take a first wide field image of the global area to be analyzed and we adjust the camera so that the color of this background is the best color camera sensitivity. Then, we observe in a narrow field the precise areas of the wiring to be analyzed.
Des moyens informatiques connus de traitement d'images permettent d'améliorer encore la qualité des images obtenues en les débarrassant d'un certain nombre de perturbations éventuelles.Known computer image processing means make it possible to further improve the quality of the images obtained by ridding them of a certain number of possible disturbances.
Par conséquent, on notera que la présente invention apporte, par ailleurs, des fonctionnalités supplémentaires, indispensables pour répondre aux exigences industrielles et économiques, notamment : - l'utilisation d'une caméra permet de mémoriser les informations. On peut ainsi constituer une base de données pour l'ensemble des câblages d'un véhicule pour comparer objectivement l'état d'un câblage à un moment donné à un état de référence initial, notamment un câblage neuf. - un logiciel de traitement des images est associé à la caméra. I l est possible, en particulier, de calibrer l'échelle de conversion d'une gamme de températures en une palette de couleurs pour que toutes les images possèdent la même couleur de fond quelque soit l'environnement thermique des câblages. La comparaison est alors objective. On peut aussi choisir la sensibilité de la représentation graphique : une même gamme de couleurs peut correspondre à des écarts de température plus ou moins grands suivant le réglage choisi. Ainsi, tous types de traitements sont possibles dans la mesure où les images numériques issues de la caméra sont exploitées par un ordinateur.Consequently, it will be noted that the present invention also provides additional functionalities which are essential for meeting industrial and economic requirements, in particular: - the use of a camera makes it possible to store information. It is thus possible to constitute a database for all of the cables of a vehicle in order to objectively compare the state of a wiring at a given time with an initial reference state, in particular new wiring. - image processing software is associated with the camera. I t is possible, in particular, to calibrate the conversion scale of a range of temperatures in a color palette so that all the images have the same background color whatever the thermal environment of the cabling. The comparison is then objective. You can also choose the sensitivity of the graphic representation: the same range of colors can correspond to greater or lesser temperature differences depending on the chosen setting. Thus, all types of processing are possible insofar as the digital images from the camera are processed by a computer.
Par conséquent, le procédé et le dispositif conformes à l'invention présentent de plus les avantages suivants : - la fiabilité : le traitement logiciel assure une meilleure reproductibilité et objectivité qu'un opérateur,Consequently, the method and the device in accordance with the invention also have the following advantages: - reliability: software processing ensures better reproducibility and objectivity than an operator,
- la traçabilité: base de données à disposition,- traceability: database available,
- l'adaptabilité : traitement d'images suivant besoin De plus, tout en réduisant les coûts d'exploitation et d'intervention pour la vérification de la protection électromagnétique de gaine de blindage de harnais électriques, on notera que la mise en œuvre de l'invention est particulièrement avantageuse car elle évite notamment dans le domaine aéronautique, des immobilisations longues et coûteuses des véhicules (avions, hélicoptères, ....) et assure une sécurité accrue.- adaptability: image processing according to need In addition, while reducing operating and intervention costs for the verification of the electromagnetic protection of the shielding sheath of electric harnesses, it should be noted that the implementation of the The invention is particularly advantageous because it avoids in particular in the aeronautical field, long and costly immobilizations of vehicles (planes, helicopters, etc.) and ensures increased security.
Comme indiqué précédemment, l'exemple de mode de réalisation précisé ci-dessus n'est pas limitatif et a uniquement pour intérêt d'illustrer les larges applications et mises en œuvre possibles du dispositif et du procédé conformes à l'invention.As indicated above, the example of embodiment specified above is not limiting and has only the advantage of illustrating the broad applications and possible implementations of the device and of the method according to the invention.
En raison de ces caractéristiques, ledit dispositif et ledit procédé selon l'invention peuvent s'appliquer à des harnais H conformes notamment aux variantes suivantes :Because of these characteristics, said device and said method according to the invention can be applied to H harnesses conforming in particular to the following variants:
- un premier type de harnais H comprenant, au sein d'un tube électriquement isolant TB, au moins un conducteur électrique C, ce tube étant pourvu d'un revêtement de protection comportant un écran en matériau photothermique,a first type of harness H comprising, within an electrically insulating tube TB, at least one electrical conductor C, this tube being provided with a protective coating comprising a screen made of photothermal material,
- un second type de harnais H comprenant, au sein d'un tube électriquement isolant TB, au moins un conducteur électrique C, ce tube étant pourvu d'un revêtement de protection comportant une tresse textile TT sur laquelle est déposé ledit écran en matériau photothermique, - un troisième type de harnais H tel que les fibres de la tresse textile TT sont creuses pour contenir à l'intérieur ledit matériau photothermique,a second type of harness H comprising, within an electrically insulating tube TB, at least one electrical conductor C, this tube being provided with a protective coating comprising a textile braid TT on which said screen made of photothermal material is deposited , a third type of harness H such that the fibers of the textile braid TT are hollow to contain said photothermal material inside,
- Un quatrième type de harnais H tel que ledit revêtement de protection comporte une gaine de blindage GB constituée d'une tresse métallique sur laquelle est appliqué ledit écran en matériau photothermique.- A fourth type of harness H such that said protective covering comprises a shielding sheath GB consisting of a metal braid on which said screen made of photothermal material is applied.
Par ailleurs, chacun des harnais des types précédents peut comprendre plusieurs tubes électriquement isolants (chacun autour d'au moins un conducteur électrique C), ces tubes étant enrobés dans un seul revêtement de protection comportant un écran en matériau photothermique.Furthermore, each of the harnesses of the preceding types may comprise several electrically insulating tubes (each around at least one electrical conductor C), these tubes being coated in a single protective coating comprising a screen made of photothermal material.
De même, le revêtement de protection en matériau photothermique peut enrober plusieurs harnais contigusLikewise, the protective coating of photothermal material can coat several contiguous harnesses
De préférence, le matériau électriquement conducteur et/ou photothermique est essentiellement constitué de carbone («carbon absorbing»). Preferably, the electrically conductive and / or photothermal material consists essentially of carbon ("carbon absorbing").

Claims

REVENDICATIONS
1 . Procédé pour localiser un défaut de protection électromagnétique (DF) d'un harnais électrique (H) comprenant au moins une gaine de blindage électromagnétique (GB),1. Method for locating an electromagnetic protection fault (DF) of an electrical harness (H) comprising at least one electromagnetic shielding sheath (GB),
caractérisé en ce qu'il comprend: a)une étape d'amplification pour produire des signaux électriques de stimulation dans une gamme de fréquences opérationnelles, à un niveau de puissance prédéterminé, b) une étape pour appliquer lesdits signaux électriques de stimulation dans ladite gaine de blindage afin de générer un champ électromagnétique dans une zone de détection, c) une étape d'analyse pour effectuer des mesures de températures dans ladite zone de détection.characterized in that it comprises: a) an amplification step for producing electrical stimulation signals in a range of operational frequencies, at a predetermined power level, b) a step for applying said electrical stimulation signals in said sheath shielding in order to generate an electromagnetic field in a detection zone, c) an analysis step for carrying out temperature measurements in said detection zone.
2. Procédé selon la revendication 1 ,2. Method according to claim 1,
caractérisé en ce que ladite étape d'analyse consiste à réaliser une cartographie thermique (CT) dudit harnais (H).characterized in that said analysis step consists in carrying out a thermal mapping (CT) of said harness (H).
3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2,3. Method according to one of claims 1 and 2,
caractérisé en ce que la fréquence desdits signaux électriques de stimulation est comprise entre 1 GHz et 5 GHz. characterized in that the frequency of said electrical stimulation signals is between 1 GHz and 5 GHz.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,4. Method according to any one of the preceding claims,
caractérisé en ce que lesdits signaux électriques de stimulation sont de type sinusoïdal.characterized in that said electrical stimulation signals are of the sinusoidal type.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite zone de détection est à proximité de ladite gaine de blindage (GB).5. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that said detection zone is close to said shielding sheath (GB).
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5,6. Method according to any one of claims 2 to 5,
caractérisé en ce que la gamme des températures de ladite cartographie thermique est convertie en une palette de couleurs.characterized in that the temperature range of said thermal mapping is converted into a palette of colors.
7. Procédé selon la revendication 6,7. Method according to claim 6,
caractérisé en ce qu'une gamme de couleurs prédéterminées définit un critère de refus selon lequel un harnais (H) est affecté d'au moins un défaut de protection électromagnétique. characterized in that a predetermined range of colors defines a refusal criterion according to which a harness (H) is affected by at least one defect in electromagnetic protection.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,8. Method according to any one of the preceding claims,
caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre sur un harnais (H) dont la gaine de blindage (GB) est constituée exclusivement par une tresse textile (TT) sur laquelle est déposée au préalable une couche d'un matériau électriquement conducteur et/ou photothermique.characterized in that it is implemented on a harness (H) whose shielding sheath (GB) consists exclusively of a textile braid (TT) on which is previously deposited a layer of an electrically conductive material and / or photothermal.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7,9. Method according to one of claims 1 to 7,
caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre sur un harnais (H) dont la gaine de blindage (GB) est constituée exclusivement par une tresse textile (TT) avec des fibres creuses contenant un matériau électriquement conducteur et/ou photothermique.characterized in that it is implemented on a harness (H) whose shielding sheath (GB) consists exclusively of a textile braid (TT) with hollow fibers containing an electrically conductive and / or photothermal material.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7,10. Method according to one of claims 1 to 7,
caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre sur un harnais (H) dont la gaine de blindage (GB) est constituée par le tressage de fils métalliques sur lesquels on applique un matériau électriquement conducteur et/ou photothermique. characterized in that it is implemented on a harness (H) whose shielding sheath (GB) consists of the braiding of metallic wires to which an electrically conductive and / or photothermal material is applied.
1 1 . Procédé selon l'une des revendications 8 à 10,1 1. Method according to one of claims 8 to 10,
caractérisé en ce que le matériau électriquement conducteur et/ou photothermique contient du carbone ou « carbon absorbing ».characterized in that the electrically conductive and / or photothermal material contains carbon or "carbon absorbing".
12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 1 1 ,12. Method according to one of claims 1 to 1 1,
caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre sur une pluralité de harnais contigus.characterized in that it is implemented on a plurality of contiguous harnesses.
13. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé spécifié sous l'une quelconque des revendications 1 à 12,13. Device for implementing the process specified under any one of claims 1 to 12,
caractérisé en ce qu'il comporte : - un premier moyen M1 pour générer des signaux électriques de stimulation dans une gamme de fréquences opérationnelles, à un niveau de puissance prédéterminé,characterized in that it comprises: a first means M1 for generating electrical stimulation signals in a range of operational frequencies, at a predetermined power level,
- un second moyen M2 relié au premier moyen M1 par une liaison 1 , pour amener lesdits signaux électriques de stimulation à un niveau de puissance prédéterminé,a second means M2 connected to the first means M1 by a link 1, for bringing said electrical stimulation signals to a predetermined power level,
- un troisième moyen M3 relié au second moyen M2 par une liaison 2, pour appliquer lesdits signaux électriques de stimulation dans la gaine de blindage (GB) de façon à générer un champ électromagnétique (EM), - un quatrième moyen M4, pour convertir l'énergie rayonnante émise par le champ électromagnétique (EM) au niveau du défaut en une énergie thermique (ET).- a third means M3 connected to the second means M2 by a link 2, for applying said electrical stimulation signals in the shielding sheath (GB) so as to generate an electromagnetic field (EM), - a fourth means M4, for converting the radiant energy emitted by the electromagnetic field (EM) at the fault level in thermal energy (ET).
- un cinquième moyen M5 pour détecter l'énergie thermique (ET) combiné à des unités d'acquisition, de stockage d'images UA, de traitement d'images UT et de restitution d'images UR pour effectuer une analyse thermique, établir une cartographie thermique (CT) et localiser sur ladite cartographie thermique le défaut de protection électromagnétique (DF) de ladite gaine de blindage (GB) du harnais (H). a fifth means M5 for detecting thermal energy (ET) combined with acquisition units, image storage UA, image processing UT and image restitution UR to perform a thermal analysis, establish thermal mapping (CT) and locating on said thermal mapping the electromagnetic protection fault (DF) of said shielding sheath (GB) of the harness (H).
14. Dispositif selon la revendication 13,14. Device according to claim 13,
caractérisé en ce que le quatrième moyen (M4) comprend un composant photothermique.characterized in that the fourth means (M4) comprises a photothermal component.
1 5. Dispositif selon la revendication 14,1 5. Device according to claim 14,
caractérisé en ce que ledit composant photothermique contient du carbone ou « carbon absorbing ».characterized in that said photothermal component contains carbon or "carbon absorbing".
16. Dispositif selon la revendication 1 5,16. Device according to claim 1 5,
caractérisé en ce que ledit composant photothermique, externe audit harnais (H), comporte un film souple sur lequel est déposé un matériau électriquement conducteur et/ou photothermique. characterized in that said photothermal component, external to said harness (H), comprises a flexible film on which is deposited an electrically conductive and / or photothermal material.
17. Dispositif selon la revendication 16,17. Device according to claim 16,
caractérisé en ce que le matériau électriquement conducteur et/ou photothermique contient du carbon absorbing.characterized in that the electrically conductive and / or photothermal material contains carbon absorbing.
18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 12 à 1 7,18. Device according to any one of claims 12 to 1 7,
caractérisé en ce que le cinquième moyen M5 est une caméra infrarouge.characterized in that the fifth means M5 is an infrared camera.
19. Dispositif selon l'une des revendications 12 à 18,19. Device according to one of claims 12 to 18,
caractérisé en ce qu'une cartographie thermique est établie pour localiser le défaut (DF) de protection électromagnétique de ladite gaine de blindage électromagnétique (GB). characterized in that a thermal map is established to locate the electromagnetic protection fault (DF) of said electromagnetic shielding sheath (GB).
20. Dispositif selon la revendication 19,20. Device according to claim 19,
caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour établir une cartographie thermique (CT) sous la forme d'une présentation de dégradé de couleurs, chacune d'elles représentant un écart de température prédéterminé.characterized in that it comprises means for establishing thermal mapping (CT) in the form of a presentation of color gradation, each of them representing a predetermined temperature difference.
21 . Dispositif selon la revendication 20,21. Device according to claim 20,
caractérisé en ce qu'un critère de refus dudit harnais (H) correspond à une gamme de couleurs prédéterminée.characterized in that a refusal criterion of said harness (H) corresponds to a predetermined range of colors.
22. Harnais (H) comportant au sein d'un tube électriquement isolant (TB), au moins un conducteur électrique (C), ledit tube étant pourvu d'un revêtement de protection,22. Harness (H) comprising, within an electrically insulating tube (TB), at least one electrical conductor (C), said tube being provided with a protective coating,
caractérisé en ce que ledit revêtement de protection comporte un écran de matériau électriquement conducteur et/ou photothermique. characterized in that said protective coating comprises a screen of electrically conductive and / or photothermal material.
23. Harnais (H) selon la revendication 22,23. Harness (H) according to claim 22,
caractérisé en ce que ledit revêtement de protection comporte une tresse textile (TT) sur laquelle est déposée ledit écran.characterized in that said protective covering comprises a textile braid (TT) on which said screen is deposited.
24. Harnais (H) selon la revendication 22,24. Harness (H) according to claim 22,
caractérisé en ce que ledit revêtement de protection comporte une tresse textile (TT), les fibres de cette tresse textile étant creuses et contenant ledit matériau électriquement conducteur et/ou photothermique.characterized in that said protective covering comprises a textile braid (TT), the fibers of this textile braid being hollow and containing said electrically conductive and / or photothermal material.
25. Harnais (H) selon la revendication 22,25. Harness (H) according to claim 22,
caractérisé en ce que ledit revêtement de protection comporte une gaine de blindage (GB) constituée d'une tresse métallique sur laquelle est appliquée ledit écran en matériau électriquement conducteur et/ou photothermique.characterized in that said protective coating comprises a shielding sheath (GB) consisting of a metal braid on which is applied said screen of electrically conductive and / or photothermal material.
26. Harnais (H) selon l'une quelconque des revendications 22 à 25,26. Harness (H) according to any one of claims 22 to 25,
caractérisé en ce que ledit matériau photothermique est du carbon absorbing. characterized in that said photothermal material is carbon absorbing.
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